Unsere Lösungen steigern Ihre Produktivität Eine breite Auswahl an Maskenlösungen ermöglicht die Herstellung von perfekten high-end Photomasken

Eine Photomaske ist eine Art Schablone, die in der Halbleiterfertigung, vor allem in der Photolithographie zum Einsatz kommt. Sie besteht für gewöhnlich aus einem transparenten Material, z.B. Glas oder Quarz, und weist auf der Oberfläche ganz spezielle Strukturen auf. Diese Strukturen stellen den Bauplan des Mikrochips dar. Sie werden in mehreren Schichten mit Hilfe von Licht auf eine Siliziumscheibe (engl. wafer) projiziert, wodurch die dreidimensionale Struktur des späteren Mikrochips entsteht. Schließlich können mehrere Chips pro Wafer ausgeschnitten werden.

Der Bauplan der Chipstrukturen auf einer Photomaske ist extrem fein – einzelne Strukturen sind nur fünf oder sieben Nanometer groß. Im Herstellungsprozess einer Photomaske entstehen daher immer kleine Fehler. Weist eine Photomaske einen Fehler auf und wird dieser nicht korrigiert, wird er im Belichtungsvorgang auf den Wafer vielfach projiziert und macht den Mikrochip dadurch unbrauchbar. Da mit einer einzigen Photomaske viele tausende Chips produziert werden, müssen solche sogenannten kritischen Defekte repariert werden, bevor die Photomaske weiter verwendet wird.

Je nach Art und Größe des Defekts auf einer Photomaske, gibt es verschiedene Möglichkeiten, diesen zu reparieren.
Eine gängige Methode zur Reparatur eines Defekts auf einer einfachen Photomaske stellen Geräte basierend auf Focused-Ion-Beam-Technologie (FiB) dar. Dabei wird zuerst der defekte Bereich identifiziert, um dann den Fehler durch Abtragen von Materialien auf der Maske zu korrigieren. Das flexiblere und für die Reparatur komplexer Photomasken standardmäßig angewandte Verfahren beruht auf der Wechselwirkung eines fokussierten Elektronenstrahls mit eingebrachten Molekülen. Dabei wird der fehlerhafte Bereich der Maske entweder durch lokales Aufbringen oder Abtragen von Material korrigiert und somit der Defekt repariert.

In der Regel werden die folgenden Schritte durchgeführt:

a) Bestimmung der zu messenden Merkmale (Linienbreiten, Positionierung und Höhe von Strukturen auf der Maske, etc.)
b) Auswahl eines zur Messaufgabe passenden Instruments, z. B. ein Mikroskop oder ein Photomasken-Prüfsystem
c) Platzierung der Photomaske unter dem Mikroskop oder Prüfsystem
d) Einstellung der passenden Vergrößerung für eine eindeutige Visualisierung
e) Aufnahme von hochauflösenden Bildern der Merkmale
f) Analyse der Bilder mit einer passenden Analysesoftware
g) Aufzeichnung und Dokumentation der Messung und des Messergebnisses als Referenz und zur Qualitätskontrolle
 

Registration-Messtechnik ist ein Verfahren, das in der Halbleiterfertigung zur Messung und Überprüfung der genauen Lage und Ausrichtung von Komponenten oder Mustern eingesetzt wird. Mit speziellen Messgeräten und bildgebenden Verfahren, die eine ähnliche Funktion übernehmen wie eine Koordinatenmessmaschine, können z. B. Ausrichtungsprobleme bzw. Abweichungen während des Herstellungsprozesses eines Mikrochips erkannt werden. Nur dadurch kann sichergestellt werden, dass die einzelnen Chipebenen miteinander interagieren und ein Mikrochip somit funktioniert.