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.

Технические характеристики

 

Спектральный диапазон, см-1	400–7800
Спектральное разрешение, см-1	1,0
Линейность фотоприемной системы (уровень псевдорассеянного света) не более, %	±0,25
Диаметр ИК-пучка в плоскости образца, мм	6
Максимальный размер пластин, мм	200
Точность позиционирования стола, мм	0,5
Время стандартного измерения в одной точке, с	20
Светоделитель	KBr с покрытием на основе Ge
Источник излучения	Высокотемпературный металлокерамический
Детектор	Пироприемник LiTaO3
Габаритные размеры, мм	670х650х250
Масса, кг	40

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.