【奈米結構太脆弱,怎麼精準檢測?認識低溫 ALD 保護鍍膜】
想知道晶圓上的微細結構做得好不好,首先要確保它在檢測時,仍保留原本的樣貌。 隨著半導體製程持續微縮,光阻圖案也越來越細微。工程師為了分析結構而製備剖面時,可能造成樣品變形或界面受損,讓後續判讀更加困難。 低溫 ALD 保護鍍膜,就是協助處理這項難題的一種方式:先替脆弱的結構提供保護,再進行分析。 為什麼半導體檢測,需要先保護奈米結構? 觀察晶圓,除了看表面圖案,也可能需要分析剖面形貌與材料界面。細微的光阻結構若在樣品製備過程中受損,就會影響分析結果對原始結構的代表性。 保護鍍膜的概念,可以想成先替精細的模型增加一層支撐,降低後續處理造成的破壞。對奈米結構分析而言,這有助於保留需要觀察的形貌與界面資訊。 ALD 原子層沉積是什麼? ALD(Atomic Layer Deposition,原子層沉積)是一種透過循環表面反應,逐步形成薄膜的技術。 製程中會交替導入前驅物與反應物,並在各步驟之間吹掃殘餘氣體。藉由自限性的表面反應與循環次數,可以精細控制膜厚,並在複雜表面形成貼合輪廓的覆蓋層。 運用在微細結構時,除了關注薄膜有多厚,也要確認它能否均勻覆蓋需要保護的區域。膜厚控制與覆蓋性,是理解 ALD 應用的兩個重點。 低溫 ALD 為什麼重要? 鍍膜時,基材能承受的熱負荷是重要條件。對熱預算受限的材料而言,降低沉積溫度,能提供更多製程設計空間。 製程也需要同時考量反應條件與薄膜品質。評估低溫 ALD 時,應將材料耐受性、膜厚、覆蓋性與後續分析需求一起納入,確認保護層是否適合實際用途。 台灣案例:低於 100°C 的 ALD 保護鍍膜 2026 年 10 月 27 日,國研院國家儀器科技研究中心公布與汎銓科技的合作成果,利用低於 100°C 的 ALD 技術,在 High-NA EUV 微影後的金屬氧化物光阻(MOR)表面形成奈米級保護層,協助降低後續分析造成的結構損傷。 這項成果的關注點,是在符合材料處理條件的同時,讓薄膜發揮結構保護功能,支援更接近樣品原貌的分析。 從這個案例,可以學到什麼? 從製程開發角度來看,薄膜技術除了參與元件製造,也能支援樣品保護與材料分析。可靠的分析資料,則有助於團隊判斷材料與製程調整方向。 因此,評估保護鍍膜時,可以同時思考三件事: 材料是否適合?確認基材能承受的溫度與化學反應條件。 保護層是否到位?確認膜厚與覆蓋方式符合目標結構需求。 分析結...