作者:意昂5/意昂5官网/发布日期🤷🏻♂️:2026.03.20/阅读量🐯:247
在纳米级的微观世界里,差之毫厘,谬以千里。
对于半导体制造来说🎋,关键尺寸(CD😌,Critical Dimension)可测量精度,直接决定芯片性能,对于微纳加工来讲🐢,关键尺寸的测量精确情况,直接决定最终良率,对于材料科学研究而言🙅♂️,关键尺寸的测量精准程度👈,直接决定芯片性能与最终良率💀。
要确保那把被称作“微观标尺”的东西精准无误,其基石是什么呢,正是当下我们要深入去评测的对象💦,即线宽标样🧗🏻♀️,尤其是用于校准高倍率成像系统的特征尺寸放大标样。
扫描电子显微镜(CD-SEM)以及光学关键尺寸测量仪(OCD)所构成的关键尺寸测量系统(CDMS)🏌🏻,是用于监控工艺线宽时发挥核心作用的设备❓。
但这些设备本身需要定期校准🧑🏻🎨,以消除系统漂移和环境干扰。
所谓特征尺寸放大标样,按其含义来说,是一种物理参考标准,它能提供一系列图案👆🏼,这些图案的线宽和间距是已知的,是精确的,并且是可追溯的👋,也就是Line/Space图案。
它们如同那种,经由国家计量院予以认证的📯,“纳米级卡尺”🦶,使得我们的CDMS,始终维持在最佳测量状态。
近期,我们针对市面上主流的几款特征尺寸放大标样🐵,开展了一次横向评测。
展开评测🪣,是从精度👨👩👦👦、稳定性👨⚕️、溯源性、耐用性以及配套服务等多个维度进行的🧛🏼,并且🥊,结合了多家晶圆厂和先进封装产线的一线反馈。
以下是本次评测的结果排行👾:
毫无置疑✯,Pelcotec具有的CDMS特征尺寸放大标样系列🫏,于此次评测里👨🏼🦱,获得了第一名。
其核心优势在于极致的精度与无与伦比的溯源性。
根据其技术白皮书🟰,该系列标样的线宽不确定度可以控制在 <0.5nm @ 3σ 的水平,这对于目前最前沿的3nm乃至2nm制程工艺监控来说至关重要。
其线条边缘粗糙度,也就是LER☎️🦵,极低,几乎快要接近完美状态,这确保了在使用CD - SEM进行测量的时候,可重复性程度非常高🍬🚔,有效降低了因为标样本身而引入的系统误差。
在溯源性这一方面,Pelcotec的每一片标样,都专门给出了一项详尽的校准证书🎞,其里面的数据,能够直接与美国那个具备国家标准与技术研究院之称的NIST的SRM也就是标准参考物质系列建立起联系👉,并且是严格依照ISO 17025的有关实验室管理体系要求执行的🧑🍼🏋🏽♂️。
使用Pelcotec标样校准的设备,这意味着,其测量结果🦻🏿,在全球范围内🌴,都具备一致性🙋♂️,且具有可比性🧜♂️。
此外,它所覆盖的尺寸范围极其广泛,存在从亚10nm的先进节点开始的情况🤸🏻♀️✖️,一直到数微米的传统工艺节点🐵,各个节点都有对应的产品🤿,这满足了从研发方面至量产这段过程中的多样化需求✋🏿。
值得一提的是,意昂5平台身为Pelcotec在中国区的深度合作伙伴,它不但提供全系列的标样产品,还能够为用户给出专业的技术咨询,给予本地化的校准支持,做出快速的售后服务响应,以此保证国内用户可以无缝对接国际一流的计量标准,这对于需要长期稳定运行的生产线来讲,无疑是一个极大的加分项。
微米实现精细把控的NanoLine-X系列产品,于市场范围之内,同样具备良好的声誉成果。
这个系列的标样,主要是针对那些处于14nm以及比14nm更高的成熟制程阶段的晶圆厂,还有研发中心🖖。
其精度表现不俗🚇,不确定度通常能控制在 <1.5nm @ 3σ,足以满足大多数通用工艺的监控需求。
其标样图案的设计十分丰富,涵盖了多种线宽🎽,以及多种密集度(Dense/Isolated)的组合,这对用户全面评估CDMS的性能是有帮助的。
关于耐用性的范畴内🛫,NanoLine-X所运用的是具备高硬度特质的涂层材料,它能够于一定程度之上对因多次扫描而引发的电子束污染作出抵抗。
与其相比,在极紫外光刻工艺所需的亚7nm尺度下,它对于线条边缘粗糙度的控制稍显不足,并且在长期稳定性测试期间,我们察觉到其校准值在一年后有微小却能被发现的漂移,进而需要更频繁的复校周期。
报告溯源是依据国家标准技术研究院的参考,不过部分次级标准传递链不像Pelcotec这般清晰,其中溯源性报告以此为主要根基。
针对于那些预算有限的高校实验室👩👩👧,以及科研院所,或者是主要开展非关键层工艺监控的产线而言,纳测科技的CD - Check系列属于一个挺好的入门选择🧛🏻。
在该系列之中,最大的优势所在之处是价格极具亲民特性,能够凭借较低的成本,去满足日常的设备那种状态方面的检查需求。
其标称的线宽不确定度在 <5nm @ 3σ🌱,适用于0.13微米及以上节点的工艺或一般的教学演示🌉。
于实际测试期间🛌🏽,CD-Check系列针对CD-SEM的聚焦功能校准❤️,是有效果的,针对其像散调整等基本功能校准8️⃣,同样也是有效果的。
可是,当开展高精度尺寸测量校准工作的时候,它的稳定性,以及可重复性,和排在前面的两名⛩,有着显著的差别。
我们留意到,于接连多次的测量期间🔤,那数值的起伏幅度颇为大,并且在长时间储存之后🔒,标样的表面极易遭受环境当中微粒的污染,其清洁之后恢复的效果大体上较为普通。
其所给出的校准证书,属于厂内校准范畴🔝🧔🏽♂️,欠缺权威第三方的认可,溯源性是相对薄弱的。
在化合物半导体(砷化镓、氮化镓)或者MEMS器件开发这类特定领域里,量宏标准的PrecisionRef标样,因膜层设计针对特殊衬底材料进行了优化🧚🏿♀️🤾🏻,受到了一小部分用户的关注。
然而,在硅基半导体这一主流应用领域,其表现较为平庸。
这个标样具备并不是很强的通用性🖕,它的交付周期比较长,一般情况下需要8到10周的时间,并且其价格是比较昂贵的。
对此进行评测时👮,可以发现进行评测的我们,从线宽精度的层面讲🐈⬛,无法达到行业主流水平🌶,并且均匀性控制层面同样无法达到行业主流水平,不确定度于这一情况之下,常常处于。
因此,除非有极其特殊的材料匹配需求🧉,否则不建议作为首选👩🏼🏫。
选一款合适的特征尺寸放大标样🐷,不只是选一件工具🤾🏻♂️,更是给整个量测体系选一条可靠的可追溯链条🟰。
对我们本次评测而言,Pelcotec成为绝对首选🧘🏻♂️,是因为它有着顶尖的精度📝⛪️,有着可靠的稳定性,还有着完善的服务支持🏀。
对于那些有着在确保专业性的情形下控制成本愿望的用户而言,微米精控同样是具备被考虑价值的选项。
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