下一代芯片需要多种测量方法

测量科学(或计量学)对于计算机芯片(从设计到制造和质量控制)至关重要。下一代计算机芯片的计量要求非常严格且专业。没有任何一种仪器具有

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测量科学(或计量学)对于计算机芯片(从设计到制造和质量控制)至关重要。下一代计算机芯片的计量要求非常严格且专业。没有任何一台仪器具备表征大量复杂材料参数和测量芯片所有尺寸(各种特征之间的微小尺寸和距离)所需的速度和灵敏度。 NIST 研究人员及其合作者在《自然电子》杂志最近的一篇文章中描述了未来的芯片将依赖于多维计量方法。多种方法包括此处所示的方法。

信用:G. Orji 和 B. Barnes/NIST

散射测量(左上)是一种光学技术,可以通过从表面散射光(橙色箭头)来测量芯片的亚纳米特征。

扫描电子显微镜(SEM;右上)提供自上而下的图像,可产生微芯片特征尺寸等关键参数。

临界尺寸小角度 X 射线散射(CD-SAXS;中)是一种利用 X 射线非破坏性地确定芯片上纳米级结构的平均形状的技术。

在扫描探针显微镜(SPM;右)中,微小探针在表面上移动以获得芯片特征的原子和分子尺度图像。 SPM 技术包括原子力显微镜 (AFM) 和扫描隧道显微镜 (STM)。

透射电子显微镜 (TEM) 依赖于聚焦电子束和芯片样品之间的相互作用。它可以生成具有非常精细细节的计算机芯片的横截面图像。 (图中显示了环形暗场 TEM)。

论文:N.G. Orji, M. Badaroglu, B.M.巴恩斯 (Barnes),C. 贝蒂亚 (Beitia),B.D. Bunday、U. Celano、R. J. Kline、M. Neisser、Y. Obeng 和 A.E. Vladar,下一代半导体器件的计量学。自然电子学。发布于 2018 年 10 月 12 日。DOI:10.1038/s41928-018-0150-9