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利用具有小外观尺寸的荧光探针对衬底的选择性标记制造技术

技术编号:41330400 阅读:118 留言:0更新日期:2024-05-13 15:09
作为衬底检验的部分,可将光致发光材料施加到衬底的部分。所述光致发光材料包含具有盘绕宏观分子形状及间键或邻键的共轭聚合物。使用检验系统来使所述衬底成像。所述共轭聚合物可为(例如)聚(间伸苯[伸]乙炔)(PPE)或聚(对位苯基乙烯)(PPV)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及缺陷检测。


技术介绍

1、导体制造产业的演进对产量管理及特定来说计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸不断缩小,但产业需要缩短达成高产量、高价值生产的时间。最小化从检测到产量问题到解决其的总时间最大化半导体制造商的投资报酬率。

2、制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制程处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。例如,光刻术是涉及将图案从倍缩光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制程。半导体制程的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(cmp)、蚀刻、沉积及离子植入。在单个半导体晶片上制造的多个半导体装置的布置可被分离为个别半导体装置。

3、在半导体或其它衬底制造期间的各个步骤使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促进制程中的更高产量及因此更高利润。检验始终是制造例如集成电路(ic)的半导体装置的重要部分。然而,随着半导体装置的尺寸减小,检验对于成功制造可接受半导体装置变得甚至更重要,这是因为较小缺陷可导致装置故障。例如,随着半导体装置的尺寸减小,缩小大小的缺陷的检测已变得必要,这是因为甚至相对小的缺陷可导致半导体装置中的非所要像差。

4、随着对具有较小装置特征的半导体或其它衬底的需求不断增加,对改进缺陷检验机构的需要不断增长。当前检验系统依赖于光散射原理来产生缺陷信号。然而,使用光散射原理的一个缺点是缺陷信号产生与缺陷的尺寸成比例,其中缺陷信号随着缺陷尺寸缩小而减小。

5、由过程变化引起的晶片噪声随着每一节点增加,且将不断增加。晶片噪声的增加由至少三个因素引起:(1)难以制造较小的设计结构;(2)保持表面粗糙度、边缘粗糙度及边缘放置误差的类似长度尺度;及(3)随着设计结构缩小而较密集地填充的噪声散射元件。此对依赖于光散射原理的当前检验系统提出挑战。

6、为了满足灵敏度需求,需要较短的波长检验平台。然而,未来较短波长的开发也面临挑战。例如,用于较短波长的光源及可持续光学器件的开发不足以支持检验处理量需求,且这些组件的开发对于检验工具开发人员来说成本太高。

7、荧光探针可改进半导体制造期间的缺陷检测。通常存在五种类型的荧光探针:小分子荧光染料、量子点、碳点、荧光蛋白及共轭聚合物。然而,这些荧光探针中的每一者具有其自身的限制性。没有一个足够小以在一个缺陷内配装至少5到10个荧光探针(例如,面积约为10nm x 10nm)及/或足够大以使得荧光探针不会放大图案边缘噪声。小分子荧光染料遭受300,000m-1cm-1的低摩尔消光系数。量子点具有每探针大于5nm的典型尺寸,此使得每缺陷很难配装至少5到10个探针。量子点的发射强度均匀性及光谱回应的稳定性也受关注。例如,量子点发射光谱取决于其尺寸。将尺寸控制至<1nm具有挑战性,且因此,量子点的光谱稳定性可难以控制。碳点仍处于其早期开发阶段,且通常对颜色、亮度及功能化的控制有限。可需要严格的凈化来确保碳点发射是均匀的。荧光蛋白太大,因为其大小通常为10到20nm。共轭聚合物可具有较大的消光系数及高量子产率。然而,沿着主链具有对位键的常规共轭聚合物具有线性棒状结构,此不适合大小要求。

8、因此,需要新组合物及方法。更特定来说,需要新共轭聚合物。


技术实现思路

1、在第一实施例中提供一种方法。所述方法包含将光致发光材料施加到衬底的部分。所述光致发光材料包含具有盘绕宏观分子形状及间键或邻键的共轭聚合物。接着使用检验系统使所述衬底成像。

2、所述共轭聚合物可包含聚(间伸苯[伸]乙炔)(ppe)或聚(对位苯基乙烯)(ppv)。

3、在例子中,所述共轭聚合物具有所述间键。在另一例子中,所述共轭聚合物具有所述邻键。

4、所述共轭聚合物可具有大于106m-1cm-1的摩尔消光比及大于50%的量子产率。

5、所述衬底可为半导体晶片。所述衬底的所述部分可为金属,例如铜、钨、钴、钌或铝。所述衬底的所述部分还可为绝缘体。所述衬底的所述部分可具有20nm或更小的特征尺寸。

6、所述盘绕宏观分子形状的直径可小于或等于5nm。例如,所述直径可小于或等于4nm。在另一实例中,所述直径可为2到5nm。

7、所述共轭聚合物可包含经配置以键联到所述衬底的所述部分的官能基。所述官能基可包含硫醇、膦酸盐、硅烷、邻苯二酚或没食子酰。

8、所述检验系统可包含光源、固持所述衬底的载物台及经配置为检测来自所述光致发光材料的光致发光发射的检测器。

9、所述方法可进一步包含使用来自所述成像的图像执行所述衬底的缺陷检测。

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【技术保护点】

1.一种衬底检验方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物包含聚(间伸苯[伸]乙炔)(PPE)。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物包含聚(对位苯基乙烯)(PPV)。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有所述间键。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有所述邻键。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有大于106M-1cm-1的摩尔消光比及大于50%的量子产率。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底是半导体晶片。

8.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底的所述部分是金属。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述金属是铜、钨、钴、钌或铝。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底的所述部分是绝缘体。

11.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底的所述部分具有20nm或更小的特征尺寸。

12.根据权利要求1所述的方法,其中所述盘绕宏观分子形状的直径小于或等于5nm

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述直径小于或等于4nm。

14.根据权利要求12所述的方法,其中所述直径从2到5nm。

15.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物包含经配置以键联到所述衬底的所述部分的官能基。

16.根据权利要求15所述的方法,其中所述官能基包含硫醇、膦酸盐、硅烷、邻苯二酚或没食子酰。

17.根据权利要求1所述的方法,其中所述检验系统包含光源、固持所述衬底的载物台及经配置为检测来自所述光致发光材料的光致发光发射的检测器。

18.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括使用来自所述成像的图像来执行所述衬底的缺陷检测。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种衬底检验方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物包含聚(间伸苯[伸]乙炔)(ppe)。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物包含聚(对位苯基乙烯)(ppv)。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有所述间键。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有所述邻键。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述共轭聚合物具有大于106m-1cm-1的摩尔消光比及大于50%的量子产率。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底是半导体晶片。

8.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底的所述部分是金属。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述金属是铜、钨、钴、钌或铝。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底的所述部分是绝缘体。

【专利技术属性】
技术研发人员:金谨桑G·H·陈
申请(专利权)人:科磊股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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