Métrologie et analyse

Vérifiez les bases de la métrologie et de l'analyse des semi-conducteurs (SEM et TEM, ellipsométrie, SIMS, méthode des quatre pointes) avec des QCM.

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Métrologie et analyse : points clés

En fabrication de semi-conducteurs, largeurs de ligne, épaisseurs de film, concentrations d'impuretés et défauts sont mesurés en cours de route pour vérifier que chaque procédé fonctionne correctement. Plus les motifs sont fins, plus la mesure à l'échelle nanométrique doit être précise.

Des méthodes différentes répondent à des besoins différents : microscopes électroniques (SEM et TEM) pour la forme, ellipsométrie pour l'épaisseur de film, spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS) pour les profils d'impuretés et méthode des quatre pointes pour la résistance de couche.

Toutes les questions sur Métrologie et analyse (50)

  1. Quel est le principe du microscope électronique à balayage (SEM) ?
  2. Que mesure principalement l’ellipsométrie (ellipsométrie spectroscopique) ?
  3. Quelle description de la SIMS (spectrométrie de masse des ions secondaires) est correcte ?
  4. Que mesure principalement la méthode des quatre pointes ?
  5. Quelle préparation est nécessaire pour observer un échantillon au microscope électronique en transmission (TEM) ?
  6. Quel est le principe typique des équipements d’inspection de défauts qui détectent les particules et les défauts de motif sur une plaquette ?
  7. Que mesure principalement le microscope à force atomique (AFM) ?
  8. Que permet de connaître l’EDX (spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie), utilisée en combinaison avec un SEM ou un TEM ?
  9. Quelle méthode est couramment utilisée pour analyser les contaminations métalliques à l’état de traces à la surface des plaquettes ?
  10. Que peut-on évaluer à partir de la mesure C-V (capacité-tension) d’une capacité MOS ?
  11. Comment s’appelle la mesure qui éclaire un motif périodique et compare le spectre de la lumière réfléchie et diffractée à un modèle pour déterminer la largeur de ligne et le profil en coupe ?
  12. Qu’évalue principalement la diffraction des rayons X (XRD) ?
  13. Quelle est l’utilisation principale d’un équipement à faisceau d’ions focalisé (FIB) ?
  14. Quelle méthode d’analyse étudie les éléments et l’état de liaison chimique en surface à partir de l’énergie des photoélectrons émis sous irradiation X ?
  15. Quelle méthode d’analyse détecte la faible lumière émise par une zone défectueuse en fonctionnement afin de localiser les défaillances d’un LSI ?
  16. Comment s’appelle le phénomène par lequel un motif de résine ArF rétrécit sous l’irradiation électronique lors de sa mesure au CD-SEM ?
  17. Que place-t-on sur la plaquette pour mesurer l’erreur de superposition (overlay) ?
  18. Quelle technique envoie des rayons X sous un angle très rasant et déduit l’épaisseur et la densité de films minces des oscillations de la réflectivité ?
  19. Quelle méthode est utilisée pour mesurer la courbure (bow, warp) et la planéité des plaquettes ?
  20. Quelle méthode évalue si la répétabilité et la reproductibilité d’un instrument de mesure sont suffisamment faibles par rapport à la dispersion du procédé à contrôler ?
  21. Pour quelle raison principale un microscope optique ne permet-il pas d’observer directement des motifs de quelques dizaines de nm ?
  22. Quelle relation est utilisée pour déterminer la contrainte d’un film à partir de la variation de courbure de la plaquette avant et après dépôt ?
  23. Alors que la SIMS mesure la concentration d’atomes d’impuretés, quelle méthode mesure le profil en profondeur de la concentration de porteurs électriquement actifs ?
  24. Comment s’appelle la mesure qui contrôle le procédé en mesurant les plaquettes de production en cours de fabrication, au sein de la ligne ?
  25. Quelle inspection détecte notamment les défauts de conduction des contacts en exploitant les différences de luminosité dues aux différences de charge sous faisceau d’électrons ?
  26. Quelle méthode permet d’éviter la charge (charge-up) lors de l’observation au SEM d’un échantillon isolant ?
  27. Quelle technique est étudiée et introduite pour mesurer en trois dimensions la forme de trous profonds sans détruire la coupe ?
  28. Quelle méthode est utilisée pour mesurer la concentration d’oxygène interstitiel dans le silicium ?
  29. Quelle méthode mesure sans contact la durée de vie des porteurs d’une plaquette pour évaluer notamment la contamination métallique ?
  30. Quelle fonction photographie au SEM les défauts détectés en inspection et classe automatiquement leur type à partir des images ?
  31. Quelle est la différence générale entre « métrologie » et « inspection » sur une ligne de fabrication de semi-conducteurs ?
  32. Quel est le but principal des mesures et inspections effectuées en cours de procédé sur une ligne de fabrication ?
  33. Pourquoi, en métrologie de production, mesure-t-on souvent seulement une sélection plutôt que toutes les plaquettes ou tous les points ?
  34. Quelle est la caractéristique de la méthode qui consiste à cliver ou abraser la plaquette avant observation pour étudier en détail le profil en coupe ?
  35. Pour les performances d’un instrument de mesure, quelle combinaison de termes désigne correctement « faible dispersion des valeurs en mesurant plusieurs fois la même chose » et « valeur mesurée proche de la valeur vraie » ?
  36. Quelle méthode spectroscopique est couramment utilisée pour évaluer localement et de façon non destructive la contrainte (déformation) du silicium ?
  37. Quelle méthode permet d’observer en trois dimensions, sans détruire le boîtier, les vides des joints de brasure internes ou la forme des fils ?
  38. Quel équipement est largement utilisé pour détecter de façon non destructive le délaminage aux interfaces entre la résine d’encapsulation et la puce à l’intérieur d’un boîtier ?
  39. Quelle méthode évalue sans contact la qualité des plaquettes et couches épitaxiales de semi-conducteurs composés en mesurant le spectre et la répartition d’intensité de la lumière émise sous éclairage laser ?
  40. Dans les équipements d’inspection de défauts, quelle caractéristique du mode champ sombre, qui ne capte que la lumière diffusée, est correcte par rapport au mode champ clair, qui observe directement l’image du motif ?
  41. Quel appareil mesure la hauteur des marches et la forme de surface à partir du mouvement vertical d’une pointe fine qui suit la surface de l’échantillon ?
  42. Comment s’appelle la méthode qui prédit par un modèle statistique, à partir notamment des données des capteurs des équipements, l’épaisseur ou les dimensions de plaquettes non mesurées ?
  43. Lors de la mesure à l’AFM de tranchées très étroites ou de flancs abrupts, quelle est une source d’erreur fréquente ?
  44. Quelle technique de TEM étudie la répartition des éléments et des états chimiques en balayant un faisceau d’électrons finement focalisé et en mesurant la perte d’énergie des électrons transmis ?
  45. Quelle méthode d’analyse évapore par champ électrique, un par un, les atomes de la pointe d’un échantillon usiné en aiguille et détecte leur position et leur nature pour étudier la répartition 3D des atomes, notamment des dopants ?
  46. Quelle méthode évalue les propriétés électriques des oxydes et interfaces sans former d’électrode, en déposant des charges par décharge corona sur la surface de la plaquette et en mesurant la variation du potentiel de surface ?
  47. Quelle méthode localise les défaillances en détectant avec une grande sensibilité les faibles échauffements d’une puce en fonctionnement, par intégration d’images thermiques synchronisées sur une modulation périodique de la puissance appliquée ?
  48. Quelle méthode envoie une impulsion rapide dans les interconnexions d’un boîtier ou d’un substrat et déduit de la forme d’onde réfléchie la position des coupures ou courts-circuits ?
  49. En inspection optique des défauts, pourquoi la détection devient-elle brusquement difficile lorsque les particules rapetissent ?
  50. Comment s’appelle l’approche qui combine les données de plusieurs méthodes de mesure différentes (optique, CD-SEM, AFM, etc.) pour déterminer les dimensions et la forme plus précisément qu’avec une seule méthode ?

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