Для обеспечения согласованности, сопоставимости и возможности применения результатов измерения размеров частиц на разных инструментах, производственных площадках и в разные периоды времени, инструменты SSIS (системы поверхностного сканирования) должны быть откалиброваны в соответствии со стандартами размера частиц, прослеживаемыми до NIST. Когда данные о размере частиц точны и стандартизированы, группы контроля загрязнения могут быстрее выявлять источники загрязнения, сокращать количество ложных срабатываний, улучшать подбор оборудования и защищать выход годной продукции, особенно на передовых технологических процессах, где мелкие частицы могут стать причиной серьезных дефектов.
Инструменты SSIS используются во всем мире для мониторинга нежелательного загрязнения частицами производственных подложек, в том числе:
Эти системы сканируют поверхность с помощью контролируемого освещения и проводят измерения. рассеянный свет сигнал рассеяния регистрируется детектором. Программное обеспечение инструмента преобразует этот сигнал рассеяния в размер частицы на основе калибровочной кривой. Другими словами: Размер частиц — это калиброванный параметр.Это не прямое физическое измерение.
Именно поэтому калибровка по известным стандартам имеет важное значение.
По мере увеличения количества частиц снижается выход годных пластин и производительность. В связи с этим группам метрологов необходимо быстро находить практические решения:
Единственный надежный способ сравнить результаты, полученные с помощью различных инструментов SSIS, а также на разных производственных площадках, — это сопоставить размеры частиц с определенным параметром. общий, прослеживаемый стандарт диаметраСистема прослеживаемости NIST создает общий «язык» измерений, позволяющий согласовывать интерпретацию данных о загрязнении между различными группами и подразделениями.
В системах контроля загрязнения полупроводников прослеживаемость по стандартам NIST основана на Стандартные эталонные материалы NIST (SRM) При определенных диаметрах частиц, обычно используемых для проверки реакции определения размера частиц. Эти стандартные образцы служат калибровочными якорями для программ определения размера частиц и для цепочек прослеживаемости, используемых лабораториями, производящими стандарты размера частиц.
Ключевым моментом в программах высокоточной калибровки является следующее:
Точность имеет значение в нанометровом масштабе.
Например, 895 нм — это не то же самое, что 1 мкм (1000 нм).А рассмотрение их как эквивалентных приводит к неизбежным ошибкам калибровки. Точная калибровка зависит от использования истинного эталонного диаметра, а не неформального округления, особенно при сопоставлении характеристик различных инструментов и площадок.
Возможности обнаружения частиц ограничены отношением сигнал/шум (S/N). Даже на высококачественных подложках существует фоновое рассеяние из-за реальной шероховатости поверхности на микроскопическом уровне. По мере того, как поверхности становятся оптически «шумными», мелкие частицы становится труднее отличить от фона.
Использование стопок пленок может значительно усложнить обнаружение и определение размеров, поскольку пленки могут изменяться:
Это может привести к тому, что одна и та же физическая частица будет казаться системе контроля «разной» в зависимости от типа и толщины пленки, а это значит, что калибровка и настройка параметров должны учитывать реальные условия поверхности.
В процессе сканирования детекторы SSIS получают два основных компонента:
Крупные частицы генерируют мощные импульсы переменного тока, которые легко обнаружить. По мере уменьшения размера частиц сигнал рассеяния быстро ослабевает, и различение становится сложной задачей, особенно когда фоновый шум возрастает из-за состояния поверхности или осаждения пленки.
Именно поэтому калибровочные пластины должны быть стабильными, хорошо охарактеризованными и выровненными в соответствии с режимом детектирования прибора.
Со временем поверхность пластин может изменяться под воздействием окружающей среды и естественного химического состава. Даже небольшие изменения состояния поверхности могут увеличить фоновое рассеяние и снизить чувствительность к мельчайшим частицам.
Для программ контроля загрязнения, направленных на борьбу с очень мелкими частицами, это означает:
Многие метрологические группы используют калибровочные эталонные пластины со следующими компонентами:
Многопиковые эталоны позволяют проверить соответствие размеров нескольким диаметрам за один цикл калибровки и выявить дрейф, который может быть незаметен в одной точке калибровки.
Даже при точном совпадении размеров, количество может варьироваться различия между инструментами обусловлены:
Современные автопарки часто решают эту проблему с помощью процедурного контроля (и, где это применимо, стандартизации программного обеспечения), сохраняя при этом отслеживаемость размеров в соответствии с известными стандартами.
At Applied Physics Инк (основана в 1992 год, Колорадов настоящее время работает из Тампа, штат Флорида), мы оказываем поддержку группам по контролю загрязнений и метрологии в следующих областях:
Практическая цель проста: Используйте общий эталонный размер, соответствующий стандартам NIST, чтобы данные о загрязнении позволяли быстрее принимать решения о первопричинах и повышать эффективность производства.
По вопросам калибровки SSIS, выбора эталонных пластин или технического анализа вашей системы контроля качества:
Телефон: +1-813-771-9166
Инструмент SSIS сканирует поверхности пластин, масок или пленок для обнаружения и определения размеров нежелательных частиц с помощью сигналов оптического рассеяния. Это основной метрологический инструмент для мониторинга загрязнений и контроля технологического процесса в полупроводниковом производстве.
Система прослеживаемости NIST обеспечивает единый эталон диаметра, благодаря чему данные о размерах частиц сопоставимы для разных инструментов, производственных площадок и временных интервалов. Это улучшает подбор инструментов, снижает вероятность ошибок интерпретации и помогает командам быстрее обнаруживать источники загрязнения.
Точность определения размеров определяется калибровочными кривыми отклика, в то время как количество измерений может варьироваться в зависимости от мощности лазера, геометрии луча, оптики и износа инструмента. Во многих компаниях этот процесс контролируется с помощью процедурных средств, при этом обеспечивается постоянная прослеживаемость точности определения размеров.
Многослойные пленки изменяют оптические свойства и могут усиливать фоновое рассеяние или интерференционные эффекты. Это снижает отношение сигнал/шум для мелких частиц и может изменять кажущуюся зависимость размера от параметров, если калибровка и рецептуры не учитывают состояние поверхности.
Частота проверок зависит от стабильности инструмента, риска загрязнения и критичности процесса. Многие группы проводят проверки в соответствии с графиком, а также после технического обслуживания, изменений в процессе или обнаружения отклонений в данных о загрязнении.
Не всегда. Точность имеет значение. В программах калибровки эталонные диаметры следует рассматривать как их истинные значения, а не как округленные значения, особенно при сопоставлении характеристик на нескольких площадках и с использованием разных инструментов.
С 1992 Applied Physics Корпорация является ведущим мировым поставщиком стандартов для точного контроля загрязнений и метрологии. Мы специализируемся на визуализации воздушных потоков, стандартах размера частиц и решениях для дезинфекции чистых помещений в критически важных условиях.
