CD-SEM与普通SEM有哪些区别?

行业资讯 admin 发布时间:2024-04-15 浏览:19 次

CD-SEM,全名Critical Dimension Scanning Electron Microscopy,中文翻译过来是:特征尺寸扫描电子显微镜。很多人听说过CD-SEM,第一反应是光刻工序中测量线宽的机台,但是CD-SEM是怎样测线宽呢?除了测线宽还有哪些作用呢?从哪里能买到这类机台呢?CD-SEM与普通的SEM又有哪些区别呢?

为什么要测线宽?

线宽也称为特征尺寸,Critical Dimension,CD。在芯片制造中,线宽的精确控制至关重要,它直接影响到芯片的性能和可靠性。

CD-SEM测线宽原理在CD-SEM中,低能量的电子束在样品表面进行精确的扫描,与样品表面的原子相互作用。当电子束与样品相互作用时,样品会发射出二次电子和反射电子。这些电子被检测器收集,并转化为轮廓变化的信号。通过收集的电子信号,形成样品表面形貌的二维图像。基于形成的图像,通过计算测量区域中的像素数自动计算特定的微结构的尺寸,如线宽、孔径等。

CD-SEM与普通SEM的区别

虽然两者在技术原理上有很多相似之处,但由于不同的应用侧重点,CD-SEM和普通SEM在实际的配置和使用中存在较大区别。

电子束的能量差异CD-SEM照射样品的一次电子束能量较低,为1keV或以下。这是由于光刻胶或其他微结构很脆弱,降低CD-SEM电子束的能量可以减少电子束照射对样品的损伤,这样有利于晶圆进行下一步工序。

量测精度的差异

CD-SEM注重于高精度和高速度的尺寸测量,通常配备有专门设计的电子枪、透镜和检测器,以实现在高吞吐率和高重复性下获得精确的线宽测量。CD-SEM 的测量重复性约为测量宽度的 1% 3σ。

自动化程度差异CD-SEM与SEM的自动化操作步骤:将样品晶圆放入晶圆盒内,然后将晶圆盒放置在 CD-SEM/SEM 上。预先将尺寸测量的条件和程序输入到配方(recipe)中。当测量过程开始时,CD-SEM /SEM会自动从盒中取出样品晶圆,将其加载到 CD-SEM /SEM中并测量样品上所需的位置。测量完成后,晶圆将返回到晶圆盒中。普通的SEM也可以执行自动化操作,但与CD-SEM相比,其自动化能力不如CD-SEM那么精细和高效。CD-SEM通常在半导体制程控制中需要执行大量的重复测量,因此具有较强的自动化能力。而普通SEM则可能更注重于图像的质量和分辨率。当然CD-SEM通常还包含一套完整的数据分析和报告生成工具,可以自动分析测量数据、生成统计报告并等。

CD-SEM有哪些品牌供应商?KLA,hitachi-hightech,AMAT等。

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