Un nouveau procédé peu coûteux détecte les impuretés à l’échelle nanométrique dans la fabrication de composants semi-conducteurs


Une nouvelle méthode rentable détecte les impuretés à l'échelle nanométrique dans la fabrication de composants semi-conducteurs

Deux images composites, chacune utilisant la méthode TSOM, montrent un seul nanocontaminant sur un échantillon de semi-conducteur prélevé à différentes distances de la lentille d’un microscope optique. Le rouge indique l’intensité la plus élevée de la lumière diffusée, le bleu la plus faible. Crédit d’image: NIST

Alors que les puces informatiques et autres appareils électroniques deviennent de plus en plus petits, ils deviennent de plus en plus sensibles à la contamination. Cependant, repérer l’équivalent d’une tache d’eau sur une fenêtre est incroyablement difficile. Ceci est important, cependant, car ces défauts presque invisibles dans ces composants peuvent interférer avec le bon fonctionnement.

Des chercheurs du National Institute for Standards and Technology (NIST) ont maintenant adapté une méthode optique peu coûteuse pour étudier la forme de petits objets capables de certains types de nanocontaminants de moins de 25 nanomètres (nm) de hauteur – environ la taille d’un petit virus. La technique pourrait facilement être intégrée dans le processus de fabrication des dispositifs semi-conducteurs, a déclaré le chercheur du NIST Kiran Attota.

Au NIST, il y a environ 15 ans, Attota a lancé la méthode connue sous le nom de microscopie à balayage à lumière transmise (TSOM). TSOM transforme un microscope optique conventionnel et peu en un puissant outil de mesure tridimensionnel de l’ordre du nanomètre. Plutôt que de prendre une seule image nette lorsqu’un échantillon se trouve à une distance fixe de l’objectif, le microscope prend plusieurs images floues et bidimensionnelles, chacune avec une distance différente de l’instrument et de la source d’éclairage. (Pris ensemble, ces images contiennent beaucoup plus d’informations qu’une seule image focalisée.)

Un ordinateur extrait ensuite la fluctuation de la luminosité – le soi-disant profil de luminosité – de chaque image. Chaque profil de luminosité est différent car l’échantillon est à une distance différente de la source pour chaque image. En combinant ces profils bidimensionnels, l’ordinateur crée une image tridimensionnelle finement détaillée de l’échantillon.

En fait, Attota et ses collègues ont initialement développé la technique pour enregistrer la forme tridimensionnelle complète de petits objets et ne pas détecter de nanocontaminants. En optimisant à la fois la longueur d’onde de la source lumineuse et l’orientation du microscope, l’équipe a généré des images TSOM avec la sensibilité élevée requise pour détecter la présence de nanocontaminants dans un petit échantillon de matériau semi-conducteur.

Étant donné que la méthode TSOM optimisée ne nécessite pas d’équipement coûteux et peut imager des échantillons en temps réel, la peut être adoptée par les fabricants, explique Attota.


La technologie du microscope optique confirmée comme un nano appareil de mesure valide


Plus d’information:
Min-Ho Rim et coll. Détection des impuretés à l’échelle nanométrique dans la production de semi-conducteurs par microscopie optique à balayage, Journal of Vacuum Science & Technology B. (2020). DOI: 10.1116 / 6.0000352

Fourni par l’Institut national des normes et de la technologie

Cette histoire a été republiée avec la permission du NIST. Lisez l’histoire originale ici.

Citation: Une nouvelle méthode rentable détecte les impuretés à l’échelle nanométrique lors de la fabrication de composants semi-conducteurs (20 octobre 2020), qui sera publiée le 20 octobre 2020 à https://phys.org/news/2020-10-low-cost-method-nanoscale -les contaminants ont été obtenus à partir de -semiconductor.html

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