Тестер полупроводниковых пластин ФСМ 1201П

ИК фурье-спектрометрия является эффективным инструментом неразрушающего контроля полупроводниковых пластин и структур, что обеспечивается международно-признанными стандартами SEMI.

Тестер для контроля параметров полупроводниковых пластин ФСМ 1201П позволяет в соответствии с заданной оператором программой проводить автоматическое измерение плоскопараллельных полированных пластин кремния диаметром 76, 100, 125, 150 и 200 мм, размещаемых на измерительном столе. Время стандартного измерения в одной точке не более 20 с.

Основные контролируемые параметры:

• концентрация междуузельного кислорода (толщина пластин 0,4–2,0 мм) в пределах (5×10¹⁵–2×10¹⁸)±5×10¹⁵ см^-3 (SEMI MF1188);
• концентрация углерода замещения (толщина пластин 0,4–2,0 мм) в пределах: (10¹⁶–5×10¹⁷)±10¹⁶ см^-3 (SEMI MF1391);
• радиальная неоднородность распределения кислорода в кремниевых пластинах (SEMI MF951);
• толщина эпитаксиальных слоев кремниевых структур типа n-n+ и p-p+ в пределах (0,5–10,0)±0,1 мкм, (10–200)±1% мкм (SEMI MF95);
• толщина эпитаксиальных слоев кремния в структурах КНС в пределах (0,1–10,0)±1% мкм;
• концентрация фосфора в слоях ФСС и бора/фосфора в слоях БФСС в пределах (1–10)±0,2 % вес.

Пластина располагается горизонтально на специальном измерительном столе, имеющем двухкоординатный привод. Прибор снабжен двумя отдельными приемниками ИК-излучения: один для канала пропускания, второй – для канала отражения. Это позволяет измерять пропускание и отражение для одной и той же точки пластины путем электронной коммутации, без каких-либо механических переключений оптической схемы. Измерительный стол с полупроводниковой пластиной размещается за пределами герметичного объема камеры в специальном «кармане». Соответствующий зазор «кармана» обеспечивает минимизацию погрешности, связанной с наличием ИК-поглощения в атмосфере.

Управление тестером ФСМ 1201П осуществляется с помощью программы SemiSpec, разработанной специалистами компании «Инфраспек». Программа обеспечивает получение интерферограмм и преобразование их в спектр, первичную обработку, представление спектра на экране монитора, его сохранение и печать, управление измерительным столом, реализацию методик контроля параметров полупроводниковых пластин, генерацию отчетов и ведение базы данных, а также тестирование и настройку ИК фурье-спектрометра.

Основные преимущества метода

• Высокая чувствительность: рекордное по сравнению с обычными ИК-спектрометрами отношение сигнал/шум позволяет на порядок снизить порог чувствительности и повысить точность измерений.
• Высокая производительность: время получения спектра при стандартных требованиях к разрешению и фотометрической точности не превышает 20 с, что позволяет проводить сплошной контроль пластин в производстве, а также исследовать неоднородность по площади.
• Бесконтактность: в процессе измерений поверхность пластины не подвергается механическим воздействиям.
• Автоматизация измерений: процесс получения спектров, их обработка и контроль за перемещением пластины полностью автоматизированы. Маршрут перемещения выбирается из стандартных конфигураций (1, 5 и 9 точек) или программируется оператором. Результаты измерений автоматически протоколируются и заносятся в базу данных.