使用OLS5000激光共聚焦顯微鏡測量半導(dǎo)體晶圓的激光溝槽輪廓

簡介

在半導(dǎo)體集成電路的制造過程中，硅晶圓被切割成單獨(dú)的芯片，然后再組裝到引線框上，封裝成電子芯片。

傳統(tǒng)的切割工藝使用一種非常鋒利的刀片切割硅晶圓，以得到單獨(dú)的芯片。然而，刀片切割會出現(xiàn)問題。特別是，無論刀片有多鋒利，都會向芯片和作為整體的晶圓施加應(yīng)力。為了獲得越來越小、越來越薄的芯片，以及轉(zhuǎn)而使用低k值（介電常數(shù)）電介質(zhì)和銅材料，需要在使用刀片切割晶圓之前采用激光技術(shù)在晶圓表面刻蝕開槽，以克服電介質(zhì)材料的頂層部分和亞表面裂紋等問題。

激光開槽是一個(gè)需要分兩步完成的工藝。首先，使用激光在穿透晶圓表面幾層到正好進(jìn)入硅層的位置制成“火車道”溝槽，以分隔芯片的邊緣。接下來，后續(xù)激光會去除“火車道”之間的“街道”上的材料。“街道”清理干凈后，就可以使用刀片切割晶圓了。得益于這種激光開槽工藝，刀片就只需切割硅層，而不必切割其他表層材料了。

使用激光共聚焦顯微鏡測量激光溝槽的輪廓

激光開槽的優(yōu)點(diǎn)使其成為切割晶圓的半導(dǎo)體制造工藝。然而，激光開槽本身也存在著挑戰(zhàn)性。激光系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要在晶圓上精確定位，以確保能在晶圓上沿著正確的輪廓開出溝槽。溝槽本身必須精確無誤，而且要符合制造商規(guī)定的輪廓和公差要求。為了確保激光系統(tǒng)設(shè)置正確，制造商需要一種可以測量激光溝槽輪廓的工具，以核查溝槽是否達(dá)到了規(guī)定的公差。

奧林巴斯OLS5000激光共聚焦掃描顯微鏡非常適合于對激光溝槽的輪廓進(jìn)行精確測量。這款顯微鏡可以提供制造商所要求的定量性數(shù)據(jù)，以核查溝槽是否達(dá)到制造商的公差標(biāo)準(zhǔn)。顯微鏡可以快速進(jìn)行精確的成像操作，其寬大的300毫米 × 300毫米的電動載物臺可以輕松放入12英寸的晶圓。顯微鏡軟件的采集和分析功能可使操作人員方便地測量激光溝槽輪廓的深度和寬度。

使用OLS5000顯微鏡保證激光開槽質(zhì)量的優(yōu)勢

1. 顯微鏡可以快速進(jìn)行精確的成像操作，其寬大的300毫米 × 300毫米的 電動載物臺可以輕松放入12英寸的晶圓。
2. 可配置的多區(qū)域采集功能可對晶圓上的激光溝槽進(jìn)行自動多點(diǎn)采集。
3. 在采集過程中，綜合使用顯微鏡的405 nm激光源、0.8 nm光學(xué)Z軸標(biāo)度、4K掃描技術(shù)和專用的LEXT物鏡，可以精確地測量激光溝槽的3D輪廓。
4. 用戶可以創(chuàng)建一個(gè)分析模板，用于自動測量激光溝槽3D輪廓的寬度和深度。
5. 可以將所有測量數(shù)據(jù)輕松地編制成一份完整的質(zhì)量報(bào)告。

激光溝槽輪廓的測量