Imaging IR per la pulizia dei wafer nel processo litografico

Rilevamento dei residui di fotoresist tramite contrasto termico

Nella litografia ottica il wafer viene rivestito di fotoresist, esposto attraverso una maschera, sviluppato e poi sottoposto a incisione, deposizione CVD o impiantazione ionica. Dopo queste fasi la superficie va pulita in tre passaggi: rimozione del fotoresist, eliminazione chimica dei residui e pulizia finale con passivazione. I residui di fotoresist e gli altri contaminanti che restano sul wafer sono difficili da vedere e da rimuovere completamente, ma possono causare errori nel trasferimento del pattern, strutture difettose, interferenze con le fasi di deposizione o incisione e una resa inferiore dei circuiti integrati.

L'imaging a infrarossi nella litografia rende visibili questi residui: residui, superficie del wafer e agenti di pulizia hanno un'emissione termica diversa, e il contrasto che ne risulta, invisibile nello spettro visibile, compare nell'immagine termica. Le termocamere a infrarossi come la PI 640i, con risoluzione di 640×480 pixel e frequenza di 32 Hz, distinguono anche residui di piccole dimensioni, e l'immagine guida una pulizia mirata solo dove serve.

Il design compatto della serie PI consente l'integrazione in spazi ristretti: con un'ottica da 60° una sola termocamera copre la camera di reazione e sorveglia tutti i substrati. Il software PIX Connect documenta ogni fase di pulizia, così i dati possono essere usati per ottimizzare il processo. Il risultato è una riduzione dei difetti, meno rilavorazioni grazie all'individuazione precoce della contaminazione e tempi di pulizia più brevi. Nella stessa fase di processo si veda anche il controllo avanzato della temperatura nella litografia.

 

Il PIX Connect Optris è il software professionale gratuito e senza licenza per il controllo completo delle termocamere a infrarossi delle serie PI e Xi. Sviluppato e mantenuto da ingegneri tedeschi, offre funzionalità avanzate di analisi termica in tempo reale, registrazione radiometrica e automazione di processo, senza costi aggiuntivi, senza abbonamento e senza necessità di connessione a Internet.

Nei processi che richiedono simultaneamente il massimo dettaglio spaziale e la capacità di catturare transitori termici rapidi, la scelta ricade inevitabilmente sulla PI 640i. Con 640×480 pixel a 32 Hz in modalità full frame e 125 Hz in modalità subframe su 640×120 pixel, è la termocamera della Precision Line che unisce la risoluzione VGA di un imager ad alta qualità con la velocità di acquisizione necessaria per processi dinamici - senza compromessi su nessuno dei due parametri.

Nel controllo qualità termico ci sono applicazioni dove la differenza tra un componente conforme e uno difettoso vale pochi decimi di kelvin: delaminazioni, difetti di adesione, inclusioni, discontinuità strutturali che generano gradienti termici quasi impercettibili. La PI 450i porta il NETD a 40 mK - quasi il doppio della sensibilità della PI 400i - rendendo leggibili i dettagli termici che un sensore meno sensibile lascerebbe sepolti nel rumore di misura.

Quando la scena termica è articolata - componenti ravvicinati, superfici estese, gradienti complessi - una risoluzione insufficiente genera ambiguità: zone critiche adiacenti si sovrappongono nello stesso pixel e la misura perde significato. La Xi 640 LT USB porta la risoluzione VGA 640×480 pixel nel formato compatto della famiglia Xi: corpo in acciaio inox da Ø36 mm, certificazione IP67 e pixel pitch da 12 µm per il massimo dettaglio spaziale disponibile nella Compact Line.

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