蔡司MeRiT聚焦离子束系统高精度电子束应用

 　　蔡司MeRiT聚焦离子束高精度电子束应用

　　成熟制程中掩模的图形缺陷(多为硬缺陷)修补主要依赖两种方法：激光烧蚀(Laser ablation)和聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)。

　　它们可用于去除多余的图形，即在显微镜下把激光数聚焦在多余图形上，使之气化脱离掩模表面;也可用于填补缺失的图形，即在显微镜下把激光或离子束(如Ga+)聚焦在图形缺失的位置，同时在相应位置附近释放含缺失材料的化学前驱体(precursor, 如Cr的金属有机化合物等)。在激光或者离子束的作用下，化学前驱体分解，材料沉积在指定的位置。

　　▲ 利用化学前驱体的聚焦电子束诱导沉积和刻蚀修复光掩模缺陷

　　而随着制程的不断提升，掩模的线宽也在不断缩小，一些成熟的掩模修补技术也面临着挑战:

　　(1)修补精度和定位准确度也必须更高;

　　(2)修补技术必须能适合各种材质的掩模;

　　这时聚焦电子束的更高精度的可操控性和对各种材质掩膜更灵活的适应性就有了用武之地。目前越来越多的先进制程的掩模工艺已转向使用电子束。

　　▲ 蔡司MeRiT机台外观

　　蔡司的MeRiT系统即采用高精度的聚焦电子束技术来修复高端光罩，该技术是业内用于实际生产的先进技术，通过高端电子枪优化最低能量，实现超小缺陷的修复。修复对象包括双极型光罩(Binary mask)、相位移光罩(Phase-shift mask)和极紫外光罩(EUV mask)上透明或不透明的各种形状缺陷。

　　通过模块化软件结合图案复制(pattern copy)功能，MeRiT系统实现了高度自动化。另外，基于用户配置的操作系统，实现了高度的灵活性，更能保证后续的光罩类型的用户扩展。如下对比图所示，经过MeRiT的修复，掩模的质量符合后续曝光要求。

　　对于激光烧蚀-聚焦离子束这样一套高效的解决方案组合，针对大面积断面样品的加工制备和显微表征，蔡司显微镜也推出了搭载了飞秒激光系统的蔡司双束电镜LaserFIB，广泛适用于现阶段炙手可热的第三代半导体、先进封装、chiplet等应用场景。