Nano-Röntgentomographie für Prozesskontrolle und Fehleranalyse in der Halbleiterindustrie

Die zerstörungsfreie Abbildung von sub-50nm Strukturen und Defekten stellt eine Herausforderung für Prozesskontrolle und Fehleranalyse in der Halbleiterindustrie dar. In den letzten Jahren wurden hochauflösende Röntgenmikroskope mit Drehanoden-Röhren entwickelt, die in einem Analytik-Labor in unmittelbarer Nähe einer Halbleiter-Fab betrieben werden können. Diese TXM/XCT-Systeme bieten eine neue Möglichkeit der zerstörungsfreien 3D-Abbildung von Schaltkreis-Strukturen, ohne dass eine zerstörende Probenpräparation (z. B. die Herstellung von Querschnittsproben) erforderlich ist. Das Potential von TXM/XCT-Laborsystemen zur Fehlerlokalisierung in mikro- und nanoelektronischen Bauelementen wird diskutiert. Anwendungen für backend-of-line-Strukturen scheinen in den nächsten Jahren realistisch, z. B. zur Abbildung von Hohlräumen (voids) und von organischen Verunreinigungen (residuals) in on-chip-Interconnects. Fresnel-Zonenplatten ermöglichen heute eine Auflösung von 30 bis 50 nm im harten (multi-keV) Energiebereich der Röntgenstrahlen, jedoch erscheinen 10 nm und darunter mit neuen Röntgenoptiken erreichbar zu sein.