Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
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Defektinspektionen via Hellfeld- und Dunkelfeld-Analyse

BF2D-Inspektion, Defektklassifizierung (li.), Dies Qualitätskontrolle (re.).
© Fraunhofer ENAS
BF2D-Inspektion, Defektklassifizierung (li.), Dies Qualitätskontrolle (re.)

Hellfeld- und Dunkelfeld-Analysen sind entscheidende Verfahren in der Halbleiterindustrie, um Defekte auf Wafer-Oberflächen zu inspizieren und die Qualität von Halbleiterbauelementen zu kontrollieren.

Unser Defektinspektionstool Unity4See kombiniert diese zwei Arten der optischen Inspektion in einem vollautomatisierten Analysegerät, das sowohl 4“-, 6“- als auch 8“-Wafer inspizieren kann.

In der Hellfeld-Inspektion (BF2D – Brightfield, 2D) wird die Oberfläche eines strukturierten Wafers mit einer Lichtquelle beleuchtet, spaltenweise abgerastert und reflektiertes Licht detektiert. Dies ermöglicht die Erkennung von >1 µm-Defekten, wie beispielsweise Layout-Fehlern, Partikel und Kratzer auf der gesamten Wafer-Oberfläche.

LS- Defektdarstellung von Partikel-Agglomerationen auf blanker Waferoberfläche.
© Fraunhofer ENAS
LS-Defektdarstellung von Partikel-Agglomerationen auf blanker Waferoberfläche.

Die Unity4See Lightspeed (LS) -Inspektionstechnologie kombiniert Dunkelfeld-Inspektion und synchrone Doppler-Detektion, um automatisch sphärische Objekte mit einer Größe von 90 nm zu erkennen. 

BF3D Strukturdarstellung inkl. Höhen-Mapping.
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BF3D Strukturdarstellung inkl. Höhen-Mapping

Durch die Kombination mit 3D Hellfeld-Analyse (BF3D – Brightfield, 3D) liefert sie zusätzliche detaillierte Informationen über die Topographie, Oberflächenstruktur und Defekte von Wafern.

LS-Defektdarstellung, Haze Wafer mit rauher Oberfläche.
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LS-Defektdarstellung, Haze Wafer mit rauher Oberfläche

In der Halbleiterproduktion, insbesondere bei Photomasken und Wafern, ist weiterhin Haze ein entscheidner Parameter für die Waferoberflächenqualität.

Haze bezieht sich auf eine optische Erscheinung, bei der eine Oberfläche trüb oder verschleiert wirkt. Die Kontrolle von Haze ist von großer Bedeutung, da ein höherer Haze-Wert zu einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften von Halbleiterprodukten führen kann.

Durch die Kombination dieser verschiedenartigen Technologien in unserem Inspektionstool Unity4See können Partikel oder Strukturen auf den Wafern nicht nur erkannt, sondern auch genauer charakterisiert werden. Dies ermöglicht eine umfassende Inspektion und Analyse von µm- und nm-Partikeln oder -Strukturen mit hoher Präzision und Zuverlässigkeit.