适用于 Tencor Surfscan、Hitachi 和 KLA-Tencor 工具的校准晶圆标准和绝对校准标准
校准晶圆标准品是一种可追溯至美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的 PSL 晶圆标准品……
适用于 Tencor Surfscan、Hitachi 和 KLA-Tencor 工具的校准晶圆标准和绝对校准标准
校准晶圆标准
校准晶圆标准片是一种可溯源至美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的 PSL 晶圆标准片，包含尺寸证书。该标准片沉积有单分散聚苯乙烯乳胶微球，粒径分布窄，介于 50 纳米至 10 微米之间，用于校准 Tencor Surfscan 6220 和 6440 以及 KLA-Tencor Surfscan SP1、SP2 和 SP3 晶圆检测系统的尺寸响应曲线。校准晶圆标准片可以采用全沉积法（即在整个晶圆上沉积单一粒径的微球）或点沉积法（即在晶圆标准片周围精确分布一个或多个粒径标准峰）。
以下是客户在其 75 毫米至 300 毫米校准晶圆标准件上沉积的典型聚苯乙烯微球：
PSL 球体，粒径 20-900nm | PSL 球体，粒径 1-160μm | PSL 球体，SurfCal
使用聚苯乙烯微球颗粒的校准晶片标准
立即询价
Applied Physics 我们提供使用粒度标准品的校准晶圆标准品，用于校准 KLA-Tencor Surfscan SP1、KLA-Tencor Surfscan SP2、KLA-Tencor Surfscan SP3、KLA-Tencor Surfscan SP5、KLA-Tencor Surfscan SP5xp、Surfscan 6420、Surfscan 6220、Surfscan 6200、ADE、Hitachi 和 Topcon SSIS 工具及晶圆检测系统的尺寸精度。我们的 2300 XP1 颗粒沉积系统可使用 NIST 可溯源的 PSL 球（聚苯乙烯乳胶粒度标准品）和二氧化硅粒度标准品，在 100mm、125mm、150mm、200mm 和 300mm 的硅晶圆上进行沉积。
半导体计量管理人员使用这些PSL校准晶圆标准件来校准KLA-Tencor、Topcon、ADE和Hitachi等公司生产的扫描表面检测系统（SSIS）的尺寸响应曲线。PSL晶圆标准件还用于评估Tencor Surfscan工具在硅或薄膜沉积晶圆上的扫描均匀性。
校准晶圆标准用于验证和控制SSIS工具的两项指标：特定粒径下的尺寸精度以及每次扫描过程中晶圆扫描的均匀性。校准晶圆通常以单一粒径（通常在50纳米至12微米之间）的完整沉积形式提供。通过在整个晶圆上沉积（即完整沉积），晶圆检测系统可以精确定位颗粒峰值，操作人员可以轻松确定SSIS工具在该粒径下是否符合规格。例如，如果晶圆标准为100纳米，而SSIS工具扫描到的峰值位于95纳米或105纳米，则SSIS工具未校准，可以使用100纳米PSL晶圆标准进行校准。扫描晶圆标准还可以告知技术人员SSIS工具在PSL晶圆标准上的检测性能，即在均匀沉积的晶圆标准上检测颗粒的一致性。晶圆标准件表面沉积有特定尺寸的PSL，确保晶圆所有区域均沉积有PSL球体。扫描PSL晶圆标准件时，晶圆扫描的均匀性应表明SSIS工具在扫描过程中没有遗漏晶圆的某些区域。由于两台不同的SSIS工具（沉积现场和客户现场）的计数效率不同，有时甚至高达50%，因此全沉积晶圆的计数精度具有主观性。例如，同一块颗粒晶圆标准件，在SSIS工具1上沉积了204nm的高精度峰值，计数为2500，而在客户现场使用SSIS工具2进行扫描时，同一204nm峰值的计数结果可能在1500到3000之间。两台SSIS工具之间的计数差异是由于两台SSIS工具中每个光电倍增管（PMT）的激光效率不同造成的。由于两个晶圆检测系统的激光功率和激光束强度不同，因此两个不同晶圆检测系统的计数精度通常会有所不同。
校准晶圆标准片，全沉积，5微米 – 校准晶圆标准片，点沉积，100纳米
PSL 校准晶圆标准有两种沉积方式：如上所示的全沉积和点沉积。
可以沉积聚苯乙烯乳胶微球（PSL 球）或二氧化硅纳米颗粒。
采用点沉积的 PSL 晶圆标准件用于校准 SSIS 工具在单个尺寸峰值或多个尺寸峰值下的尺寸精度。
采用点沉积法的校准晶圆标准件的优势在于，沉积在晶圆上的PSL微球点清晰可见，而点沉积区域周围的晶圆表面则保持清洁，不沾染任何PSL微球。其优势在于，随着时间的推移，可以判断校准晶圆标准件何时因过脏而无法继续用作尺寸参考标准。点沉积法将所有所需的PSL微球精确地沉积在晶圆表面的特定位置；因此，PSL微球的数量极少，计数精度也更高。 Applied Physics 采用 2300XP1 型差分迁移率分析仪 (DMA) 技术，确保沉积的可溯源至 NIST 的 PSL 粒径峰值准确，并与 NIST 粒径标准相符。使用 CPC 来控制计数精度。DMA 旨在从粒子流中去除不需要的粒子，例如双粒子和三粒子。DMA 还旨在去除粒子峰左右两侧不需要的粒子，从而确保在晶圆表面沉积单分散的粒子峰。不使用 DMA 技术进行沉积会导致不需要的双粒子、三粒子和背景粒子与所需粒径的粒子一起沉积在晶圆表面。
PSL校准晶圆标准件的生产技术
PSL晶圆标准件通常以两种方式生产：直接沉积和DMA控制沉积。
Applied Physics 可同时采用DMA沉积控制和直接沉积控制。DMA控制通过提供极窄的尺寸分布，最大程度地减少背景中的雾度、双峰和三峰沉积，从而在150nm以下实现最高的尺寸精度。此外，它还能提供极佳的计数精度。PSL直接沉积可在150nm至5微米范围内实现良好的沉积效果。
直接沉积
直接沉积法使用单分散聚苯乙烯乳胶球或单分散二氧化硅纳米颗粒作为光刻胶源，将其稀释至适当浓度，并与高过滤气流或干燥氮气混合，然后均匀沉积在硅片或空白光掩模上，可进行全沉积或点沉积。直接沉积法成本较低，但尺寸精度稍差。它最适用于1微米至12微米的PSL尺寸沉积。
例如，如果比较几家公司生产的相同尺寸的聚苯乙烯乳胶球（例如，波长为 204nm），则不同公司生产的两种聚苯乙烯乳胶球的峰值尺寸可能存在高达 3% 的差异。这种差异是由制造方法、测量仪器和测量技术造成的。这意味着，当使用瓶装聚苯乙烯乳胶球进行“直接沉积”时，差分迁移率分析仪 (DMA) 无法分析沉积的尺寸，其结果将反映聚苯乙烯乳胶球瓶装原料本身的尺寸偏差。DMA 能够分离出非常特定的尺寸峰值。
差分迁移率分析仪，DMA颗粒沉积
第二种方法更为精确，即差分迁移率分析仪 (DMA) 沉积控制。DMA 控制能够手动或通过自动配方控制来调节关键参数，例如气流、气压和 DMA 电压，从而控制待沉积的 PSL 球体和二氧化硅颗粒。DMA 已根据 NIST 标准在 60nm、102nm、269nm 和 895nm 波长下进行校准。PSL 球体和二氧化硅颗粒用去离子水稀释至所需浓度，然后雾化成气溶胶，并与干燥空气或干燥氮气混合，以蒸发包裹在每个球体或颗粒周围的去离子水。右侧的框图描述了该过程。然后对气溶胶流进行电荷中和，以去除颗粒气流中的双电荷和三电荷。之后，使用高精度质量流量控制器控制气流，并使用高精度电源控制电压，将颗粒流引导至 DMA。 DMA（直接空气分析仪）从气流中分离出所需的颗粒峰值，同时去除目标尺寸峰值左右两侧不需要的背景颗粒。DMA 基于 NIST 尺寸校准，提供所需尺寸的窄峰颗粒，并将其定向沉积到晶圆表面。所需的颗粒峰值分布宽度通常为 3% 或更小，可以均匀沉积在晶圆上（称为全沉积），也可以沉积在晶圆周围任意位置的小圆点上（称为点沉积）。同时监测晶圆表面的颗粒计数。DMA 使用 NIST 可溯源尺寸标准进行校准，确保尺寸峰值具有极高的精度和窄峰，从而为 KLA-Tencor SP1 和 KLA-Tencor SP2、SP3、SP5 或 SP5xp 晶圆检测系统提供卓越的颗粒尺寸校准。
如果在 DMA 控制的颗粒沉积系统中使用来自两个不同制造商的 204nm PSL 球，DMA 将从这两个不同的 PSL 瓶中分离出完全相同的尺寸峰值，从而将精确的 204nm 沉积到晶圆表面。
采用DMA控制的颗粒沉积系统能够提供更高的计数精度，并可对整个沉积过程进行计算机配方控制。此外，基于DMA的系统可以沉积粒径为50纳米至2微米的二氧化硅纳米颗粒。
校准晶圆标准件 – 询价
来自 PSL 校准晶圆标准 Applied Physics PSL校准晶圆标准件 Applied Physics 公司
使用聚苯乙烯微球颗粒的校准晶片标准
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Applied Physics 我们提供使用粒度标准品的校准晶圆标准品，用于校准 KLA-Tencor Surfscan SP1、KLA-Tencor Surfscan SP2、KLA-Tencor Surfscan SP3、KLA-Tencor Surfscan SP5、KLA-Tencor Surfscan SP5xp、Surfscan 6420、Surfscan 6220、Surfscan 6200、ADE、Hitachi 和 Topcon SSIS 工具及晶圆检测系统的尺寸精度。我们的 2300 XP1 颗粒沉积系统可使用 NIST 可溯源的 PSL 球（聚苯乙烯乳胶粒度标准品）和二氧化硅粒度标准品，在 100mm、125mm、150mm、200mm 和 300mm 的硅晶圆上进行沉积。
半导体计量管理人员使用这些PSL校准晶圆标准件来校准KLA-Tencor、Topcon、ADE和Hitachi等公司生产的扫描表面检测系统（SSIS）的尺寸响应曲线。PSL晶圆标准件还用于评估Tencor Surfscan工具在硅或薄膜沉积晶圆上的扫描均匀性。
校准晶圆标准用于验证和控制SSIS工具的两项指标：特定粒径下的尺寸精度以及每次扫描过程中晶圆扫描的均匀性。校准晶圆通常以单一粒径（通常在50纳米至12微米之间）的完整沉积形式提供。通过在整个晶圆上沉积（即完整沉积），晶圆检测系统可以精确定位颗粒峰值，操作人员可以轻松确定SSIS工具在该粒径下是否符合规格。例如，如果晶圆标准为100纳米，而SSIS工具扫描到的峰值位于95纳米或105纳米，则SSIS工具未校准，可以使用100纳米PSL晶圆标准进行校准。扫描晶圆标准还可以告知技术人员SSIS工具在PSL晶圆标准上的检测性能，即在均匀沉积的晶圆标准上检测颗粒的一致性。晶圆标准件表面沉积有特定尺寸的PSL，确保晶圆所有区域均沉积有PSL球体。扫描PSL晶圆标准件时，晶圆扫描的均匀性应表明SSIS工具在扫描过程中没有遗漏晶圆的某些区域。由于两台不同的SSIS工具（沉积现场和客户现场）的计数效率不同，有时甚至高达50%，因此全沉积晶圆的计数精度具有主观性。例如，同一块颗粒晶圆标准件，在SSIS工具1上沉积了204nm的高精度峰值，计数为2500，而在客户现场使用SSIS工具2进行扫描时，同一204nm峰值的计数结果可能在1500到3000之间。两台SSIS工具之间的计数差异是由于两台SSIS工具中每个光电倍增管（PMT）的激光效率不同造成的。由于两个晶圆检测系统的激光功率和激光束强度不同，因此两个不同晶圆检测系统的计数精度通常会有所不同。
校准晶圆标准片，全沉积，5微米 – 校准晶圆标准片，点沉积，100纳米
PSL 校准晶圆标准有两种沉积方式：如上所示的全沉积和点沉积。
可以沉积聚苯乙烯乳胶微球（PSL 球）或二氧化硅纳米颗粒。
采用点沉积的 PSL 晶圆标准件用于校准 SSIS 工具在单个尺寸峰值或多个尺寸峰值下的尺寸精度。
采用点沉积法的校准晶圆标准件的优势在于，沉积在晶圆上的PSL微球点清晰可见，而点沉积区域周围的晶圆表面则保持清洁，不沾染任何PSL微球。其优势在于，随着时间的推移，可以判断校准晶圆标准件何时因过脏而无法继续用作尺寸参考标准。点沉积法将所有所需的PSL微球精确地沉积在晶圆表面的特定位置；因此，PSL微球的数量极少，计数精度也更高。 Applied Physics 采用 2300XP1 型差分迁移率分析仪 (DMA) 技术，确保沉积的可溯源至 NIST 的 PSL 粒径峰值准确，并与 NIST 粒径标准相符。使用 CPC 来控制计数精度。DMA 旨在从粒子流中去除不需要的粒子，例如双粒子和三粒子。DMA 还旨在去除粒子峰左右两侧不需要的粒子，从而确保在晶圆表面沉积单分散的粒子峰。不使用 DMA 技术进行沉积会导致不需要的双粒子、三粒子和背景粒子与所需粒径的粒子一起沉积在晶圆表面。
PSL校准晶圆标准件的生产技术
PSL晶圆标准件通常以两种方式生产：直接沉积和DMA控制沉积。
Applied Physics 可同时采用DMA沉积控制和直接沉积控制。DMA控制通过提供极窄的尺寸分布，最大程度地减少背景中的雾度、双峰和三峰沉积，从而在150nm以下实现最高的尺寸精度。此外，它还能提供极佳的计数精度。PSL直接沉积可在150nm至5微米范围内实现良好的沉积效果。
直接沉积
直接沉积法使用单分散聚苯乙烯乳胶球或单分散二氧化硅纳米颗粒作为光刻胶源，将其稀释至适当浓度，并与高过滤气流或干燥氮气混合，然后均匀沉积在硅片或空白光掩模上，可进行全沉积或点沉积。直接沉积法成本较低，但尺寸精度稍差。它最适用于1微米至12微米的PSL尺寸沉积。
例如，如果比较几家公司生产的相同尺寸的聚苯乙烯乳胶球（例如，波长为 204nm），则不同公司生产的两种聚苯乙烯乳胶球的峰值尺寸可能存在高达 3% 的差异。这种差异是由制造方法、测量仪器和测量技术造成的。这意味着，当使用瓶装聚苯乙烯乳胶球进行“直接沉积”时，差分迁移率分析仪 (DMA) 无法分析沉积的尺寸，其结果将反映聚苯乙烯乳胶球瓶装原料本身的尺寸偏差。DMA 能够分离出非常特定的尺寸峰值。
差分迁移率分析仪，DMA颗粒沉积
第二种方法更为精确，即差分迁移率分析仪 (DMA) 沉积控制。DMA 控制能够手动或通过自动配方控制来调节关键参数，例如气流、气压和 DMA 电压，从而控制待沉积的 PSL 球体和二氧化硅颗粒。DMA 已根据 NIST 标准在 60nm、102nm、269nm 和 895nm 波长下进行校准。PSL 球体和二氧化硅颗粒用去离子水稀释至所需浓度，然后雾化成气溶胶，并与干燥空气或干燥氮气混合，以蒸发包裹在每个球体或颗粒周围的去离子水。右侧的框图描述了该过程。然后对气溶胶流进行电荷中和，以去除颗粒气流中的双电荷和三电荷。之后，使用高精度质量流量控制器控制气流，并使用高精度电源控制电压，将颗粒流引导至 DMA。 DMA（直接空气分析仪）从气流中分离出所需的颗粒峰值，同时去除目标尺寸峰值左右两侧不需要的背景颗粒。DMA 基于 NIST 尺寸校准，提供所需尺寸的窄峰颗粒，并将其定向沉积到晶圆表面。所需的颗粒峰值分布宽度通常为 3% 或更小，可以均匀沉积在晶圆上（称为全沉积），也可以沉积在晶圆周围任意位置的小圆点上（称为点沉积）。同时监测晶圆表面的颗粒计数。DMA 使用 NIST 可溯源尺寸标准进行校准，确保尺寸峰值具有极高的精度和窄峰，从而为 KLA-Tencor SP1 和 KLA-Tencor SP2、SP3、SP5 或 SP5xp 晶圆检测系统提供卓越的颗粒尺寸校准。
如果在 DMA 控制的颗粒沉积系统中使用来自两个不同制造商的 204nm PSL 球，DMA 将从这两个不同的 PSL 瓶中分离出完全相同的尺寸峰值，从而将精确的 204nm 沉积到晶圆表面。
采用DMA控制的颗粒沉积系统能够提供更高的计数精度，并可对整个沉积过程进行计算机配方控制。此外，基于DMA的系统可以沉积粒径为50纳米至2微米的二氧化硅纳米颗粒。
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