Page 22 - 材料分析層層把關先進製程設備零缺陷

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晶圓製造過程中絕對是零容忍。 因 此，探 究 這 汙 染 異 物 如 何在製作光罩時產生，就必須分 析‘particle’或‘defect’產生的 源頭;最直接的方式就是透過宜 特科技材料分析實驗室的雙束聚 焦離子束(Dual beam FIB)斷面觀 察(cross-section)，或是透過穿 透式電子顯微鏡(Transmission electron microscope;TEM)來觀
同的缺陷來源，右上圖 的‘particle’「能量色散X射線 光譜」(Energy-dispersive X-ray spectroscopy;EDS)分析結果 為掉落在最表面抗反射層(Anti- reflection coating)上含有元素 C、O、Si成份的汙染;而右下圖 的缺陷則是落在覆蓋層(capping layer)的位置。左下圖卻是在一開 始光罩基材上的蝕刻殘留汙染，這 些都可透過斷面EDS成份分析來判 斷其產生的起源點，以提供光罩廠 作為生產製程的改善。
圖2:分別使用SEM與AFM觀察Y2O3鍍層在蝕刻前(a)與後(b)之表面形貌及粗糙度的差異。
(Coatings 2020, 10, 637 Wei-Kai Wang, etc)
察 更 小 的‘ d e f e c t ’。 如圖1中所示三種不
圖3:分析Y2O3鍍層在不同溫度上的結晶性與晶粒尺寸的關係。(Coatings 2020, 10, 637 Wei-Kai Wang, etc)
蝕刻設備也是目前影響良率最 主要的原因之一。蝕刻設備內有電 漿產生器的電極板、承載晶圓的載 台、真空腔壁及管路等，在進行離 子蝕刻時，會通入含氟(F)等的氣 體，將對腔體內的零件產生腐蝕現 象，因此必須定期更換腔體零件。 而在要求延長零件的使用壽命之 外，如何降低(或甚至消除)副產物 的產生也是重要的課題。
開發改良。以因應降低微粒的產 生，而達到良率的提升。
良率，最重要的即是黃光製程的曝 光設備。EUV曝光機所使用的光罩 上，若有一微小的顆粒(particle)， 將導致整片晶圓上的所有晶片都形 成固定的缺陷(defect)，致使整片晶 圓 良 率 直 接 歸 「 零 」， 對 於 此 狀 況 ，
EUV黃光製程中的缺陷源自 「光罩」上的汙染
目前影響奈米級先進製程生產
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如何改善蝕刻製程設備零件 所產生的缺陷?