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制造钻头:3月2日

下一代AFM;扫描探针光刻;新的莱科书籍。

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下一代AFM
最近SPIE高级光刻大会,IMEC,Infinitsima等描述了一种称为快速探针显微镜(RPM)的新计量工具技术。

Infinitesima已经发货它的第一个RPM 3D系统,为前缘芯片启用三维(3D)计量应用。该系统与IMEC共同开发。

在IEDM的论文中,IMEC和Infinitsima以及Twente大学和布里斯托大学描述了RPM。基本上,该技术利用了使用新型多探针传感架构的断层摄影原子力显微镜(AFM)。

AFM系统是一种常见的计量类型,其包括激光器,二极管和具有微小尖端的悬臂。在AFM系统中,微小的尖端位于样品的表面上。然后,系统生成样本的图像。目标是在纳米级上找到样品中的缺陷。

“使用反馈回路在表面上对尖锐的尖端进行光栅扫描,以调整成像表面所需的参数,”根据纳米科学仪器。“传统上,大多数原子力显微镜使用激光束偏转系统,激光从反射AFM杠杆的背面反射到位置敏感的探测器上。由于原子力显微镜依赖于尖端和样品之间的力,这些力影响AFM成像。力不是直接测量的,而是通过测量杠杆的挠度来计算,知道悬臂的刚度。”

一般来说,AFM系统能在纳米尺度上提供详细的信息,但速度很慢。因此,多年来,该行业一直在开发用于AFMs的多探针传感技术,以加快这一过程,但这里存在一些重大挑战。

作为回应,Imec、Infinitesima和其他公司描述了一种更快的技术版本。该技术是基于层析AFM或SPM(扫描探针显微镜)。”这个概念,通常被称为层析AFM或手术刀SPM,是基于使用single-asperity nanocontact sub-nm材料去除的能力,从而使三维分割的交变感应和删除扫描,“Imec的Umberto Celano说,珍妮Goulden Infinitesima和其他人的有纸。“在这里,我们的目标是在不影响高分辨率成像的情况下获得一个多尺度的3D分析平台,我们提出了一个具体的设计,既可以实现精确的探针重新定位,又可以实现切换和使用多个探针的简单技术。”

RPM系统本身包括一个带有多探针切换系统的扫描头和自定义探针盒式磁带。自定义探针盒包含三个独立的AFM针尖—用于针尖诱导材料去除的手术刀;3D轮廓的提示;还有传统的或其他类型的小费。

该设计能够精确尖端重新定位。它利用了一种简单的技术来切换和使用多个探针。“我们展示了干涉式检测系统和应变仪的结合使用如何提供改进的尖端诱导材料去除控制,”塞拉诺,古尔森和其他人在Spie纸上说。

“总之,我们介绍了一种使用扫描探针技术进行层析感应的新显微镜。从快速探针显微镜的基本硬件开始,我们报道了基于原位、快速切换、多探针硬件的自定义扫描头的开发。为了演示RPM 3D的功能,我们在3D中感知了垂直多晶硅结构的导电剖面,该结构模拟了3D NAND存储器的垂直通道。这首次提供了将Scalpel SPM方法与非接触模式相结合的潜力,包括磁力显微镜、开尔文探针力显微镜等。”“进一步的开发将探索使用该体系结构的非接触式模式,以及IDS和SG传感器组合输出提供的选项,以实现高速、高数据质量的采集。这将推动纳米电子设备的基础材料研究和位点特异性分析。”

扫描探针光刻
此外,Spie活动,TechnischeUniversitätilmenau和其他人都提出了一篇关于A的论文基于探针石印/计量系统这可以制造和分析具有高分辨率的微小结构。

该系统称为纳米制造机器100(NFM-100),包括在同一单元中的AFM和现场发射扫描探针光刻(FESPL)。该系统由Technische Universitat Ilmenau设计,由SiosMeßtechnik与Imms和Nano分析合作制造。

如上所述,AFM使用微小的尖端测量纳米级的结构。扫描探头光刻是研发技术,使用微小的尖端在结构上进行图案材料。

在直径高达100毫米的工作范围内,NFM-100系统是一种研发工具,用于开发下一代结构和材料,具有低于10nm的特征尺寸。NFM-100使用具有L =350μmx的尺寸的有源微电机=140μmx t =5μm。

在系统中,AFM可以以相对高的速度扫描长距离范围。“凭借其大的定位范围,NFM-100提供了分析长距离和大区域的结构的可能性。NFM-100提供了出色的精度和轨迹保真度。在50mm的移动距离上,垂直于轨迹的标准偏差低至1.5nm,“来自Technische Universitat Ilmenau的Jaqueline Stauffenberg说,在Spie的纸上。其他人贡献了这项工作。

利用FESPL功能,研究人员对SOI样本进行了模拟。微悬臂尖部的速度为1µm/s,设定点为45pa。根据研究人员的说法,在这些设置下,达到了20nm的线宽。

“在未来,使用NFM-100将在大面积上放置在基于尖端的制造业的焦点。这里,限制因素是写入过程的持续时间,“Stauffenberg说。“基于尖端的工艺在制造和分析中相对较慢,即G。100mm表面上约为1μm/ s的结构速度将导致大于2000多小时的过程时间。由于这一事实,必须建立新的写作策略,并且必须开发新的工具。因此,尖端磨损也是一种决定性因素。这里,悬臂尖的磨损在大区域上的结构化过程的最大允许长度起作用的作用。但是,可以使用平行和多悬臂阵列应用程序等新技术来缩短时间。同样,使用钻石提示是减少超尖悬臂尖的磨损的好方法,这些悬臂尖端已经被证明了。“

莱科书籍
平版印刷,即在芯片上刻印特征的艺术,是一门复杂的学科。为了帮助这个行业加快发展速度,Harry Levinson, Andreas Erdmann和Burn Lin最近讨论了他们的关于平版印刷的最新或即将出版的书籍

哈利·莱文顿(Harry Levinson)的Micro / Nanopatterning,Material和Metrology(JM3)主编,有一本名​​为的新书,“极端紫外线光刻技术。”这本书涵盖了许多方面的光刻技术需要使EUV光刻准备好大批量制造。

Andreas Erdmann,Fraunhofer Iisb的计算光刻和光学元首,讨论了他即将推出的书籍的材料,称为“光学和EUV光刻:建模视角”。本书将探讨纳米制备的各种平版技术。

Burn Lin是一位杰出的研究主席教授,全国青花大学和青衣市童工联合研究中心主任,讨论了他即将推出的书籍的材料,“光学光刻:这里是为什么,第二版。”该书涵盖了光刻系统的图像形成物理,并概述了光学光刻的未来和可以增强半导体制造的许多下一代技术。

(有关更多信息,请联系:Daneet Steffens,Spie的公共关系经理。Daneets@spie.org)



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