Abrégé

The present invention relates to corona charge deposition systems that use High Voltage (HV) amplifiers for precisely controlling corona charge deposition. Some implementations, provide a corona charge deposition system that uses multiple voltage sources to maintain specified voltages applied on several electrodes to precisely control the corona current required to deposit a desired amount of charge on a sample. The HV amplifiers are able to source and sink currents to maintain stable voltages applied on control electrodes in the presence of a higher voltage applied on a needle electrode. The proposed apparatus and method of monitoring multiple signals, controlling multiple voltages, and predicting charge profile deposited on a sample can precisely control charge deposition processes.

Classes IPC  ?

• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs

Abrégé

Apparatus is described for performing simultaneous corona deposition and surface electric field induced second harmonic (EFISH) measurements. Example designs include systems including corona guns having a focus tube for deposition of corona charge with windows therein for passage of a laser beam incident on and reflected from a sample surface. Various designs may also employ masks proximal the distal end of the focusing tube and/or proximal the sample surface. In some implementations, the apparatus is used to make ungrounded and therefore non-invasive measurements, for example, on dielectric on semiconductor such as, e.g., interface state density (Dit), flatband voltage (Vfb) and/or lifetime measurements.

Classes IPC  ?

• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs

Abrégé

oo) involves accurate temporal alignment between optical excitation and detection of the resulting SHG signal. Various disclosed systems and methods use high-speed Pockels Cell (PC) for controlling incident light, and precision electronics for synchronization.

Classes IPC  ?

• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Methods are disclosed for improving one or more of jitter/timing, signal-to-noise ratio, signal integrity, stability, and repeatability of generation and measurement of Second Harmonic Generation (SHG) signals generated by a sample upon illumination by a light beam. The method may use precision hardware to control the generation of SHG signal and synchronize it with the optical detection process to improve the reliability and accuracy of measured SHG signals. A precise measurement of the initial SHG signal (Io) involves accurate temporal alignment between optical excitation and detection of the resulting SHG signal. Various disclosed systems and methods use high-speed Pockels Cell (PC) for controlling incident light, and precision electronics for synchronization.

Classes IPC  ?

• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement

Abrégé

When a high intensity Second Harmonic Signal (SHG) probing laser is incident on a wafer surface under test, the SHG response is generally the combination of a few components: contributions from interfaces between material types (e.g., the semiconductor/dielectric interface), contributions from material non-centrosymmetric bulk regions, and/or contribution from the electric field near material interfaces. To separate the various components, SHG measurements can be performed as a function of the input probing laser polarization. Described herein are methods of acquiring an SHG versus polarization curve in a manner to expedite the measurement time.

Classes IPC  ?

• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/21 - Propriétés affectant la polarisation
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G02F 1/37 - Optique non linéaire pour la génération de l'harmonique deux

Abrégé

When a high intensity Second Harmonic Signal (SHG) probing laser is incident on a wafer surface under test, the SHG response is generally the combination of a few components: contributions from interfaces between material types (e.g., the semiconductor/dielectric interface), contributions from material non-centrosymmetric bulk regions, and/or contribution from the electric field near material interfaces. To separate the various components, SHG measurements can be performed as a function of the input probing laser polarization. Described herein are methods of acquiring an SHG versus polarization curve in a manner to expedite the measurement time.

Classes IPC  ?

• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/21 - Propriétés affectant la polarisation
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques

Abrégé

Systems and methods are disclosed for using second-harmonic generation of light to monitor the manufacturing process for changes that can affect the performance or yield of produced devices and/or determining critical dimensions of the produced device.

Classes IPC  ?

• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

A non-invasive semiconductor technique for measuring dielectric/semiconductor interface trap density can be performed by charging the dielectric by creating charges on the top surface of the dielectric layer over the wafer using Scanning Electron Microscope (SEM) charging. This charging can induce an accumulated, a depleted and/or an inverted semiconductor surface. The states of the semiconductor surface can subsequently be measured, identified, and/or quantified using Electric Field Induced Second Harmonic generation (EFISH). From the measured/acquired EFISH versus SEM charge curve, the interface state density (Dit) can be extracted. A large working distance provides the ability to create charge and measure the Second Harmonic Generation (SHG) at the same semiconductor surface spot without the needing to move the wafer.

Classes IPC  ?

• H01J 37/02 - Tubes à décharge pourvus de moyens permettant l'introduction d'objets ou d'un matériau à exposer à la décharge, p.ex. pour y subir un examen ou un traitement - Détails
• H01J 37/22 - Dispositifs optiques ou photographiques associés au tube
• H01J 37/244 - Détecteurs; Composants ou circuits associés
• H01J 37/28 - Microscopes électroniques ou ioniques; Tubes à diffraction d'électrons ou d'ions avec faisceaux de balayage

Abrégé

itit) can be extracted. A large working distance provides the ability to create charge and measure the Second Harmonic Generation (SHG) at the same semiconductor surface spot without the needing to move the wafer.

Classes IPC  ?

• G01N 23/2251 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de rayonnement [ondes ou particules], p.ex. rayons X ou neutrons, non couvertes par les groupes , ou en mesurant l'émission secondaire de matériaux en utilisant des microsondes électroniques ou ioniques en utilisant des faisceaux d’électrons incidents, p.ex. la microscopie électronique à balayage [SEM]
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01R 19/00 - Dispositions pour procéder aux mesures de courant ou de tension ou pour en indiquer l'existence ou le signe
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Surface sensing methods for imaging a scanned surface of a sample via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The methods include exposing a sampled location of the scanned surface to a visible light beam and exposing the sampled location to a tunable infrared beam such that the tunable infrared beam is at least partially coincident with the visible light beam. The methods also include varying a frequency of the tunable infrared beam an inducing optical resonance within an imaged structure that extends at least partially within the sampled location. The methods further include receiving at least a portion of an emitted light beam from the sampled location and scanning the visible light beam and the runnable infrared beam across the scanned portion of the scanned surface. The methods also include generating an image of the scanned portion of the scanned surface based upon the receiving and the scanning.

Classes IPC  ?

• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01J 3/44 - Spectrométrie Raman; Spectrométrie par diffusion
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman

Abrégé

itfbfb) and/or lifetime measurements.

Classes IPC  ?

• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/67 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité électriquement, p.ex. par électroluminescence en utilisant des arcs électriques ou des décharges électriques
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

The present invention relates to corona charge deposition systems that use High Voltage (HV) amplifiers for precisely controlling corona charge deposition. Some implementations, provide a corona charge deposition system that uses multiple voltage sources to maintain specified voltages applied on several electrodes to precisely control the corona current required to deposit a desired amount of charge on a sample. The HV amplifiers are able to source and sink currents to maintain stable voltages applied on control electrodes in the presence of a higher voltage applied on a needle electrode. The proposed apparatus and method of monitoring multiple signals, controlling multiple voltages, and predicting charge profile deposited on a sample can precisely control charge deposition processes.

Classes IPC  ?

• H01T 19/04 - Dispositifs prévus pour la décharge corona munis d'électrodes pointues
• H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
• H01J 49/16 - Sources d'ions; Canons à ions utilisant une ionisation de surface, p.ex. émission thermo-ionique ou photo-électrique

Abrégé

Systems and methods are disclosed for using second-harmonic generation of light to monitor the manufacturing process for changes that can affect the performance or yield of produced devices and/or determining critical dimensions of the produced device.

Classes IPC  ?

• G01B 11/00 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques
• G01N 21/31 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman
• G01N 21/67 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité électriquement, p.ex. par électroluminescence en utilisant des arcs électriques ou des décharges électriques

Abrégé

Surface sensing methods for imaging a scanned surface of a sample via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The methods include exposing a sampled location of the scanned surface to a visible light beam and exposing the sampled location to a tunable infrared beam such that the tunable infrared beam is at least partially coincident with the visible light beam. The methods also include varying a frequency of the tunable infrared beam an inducing optical resonance within an imaged structure that extends at least partially within the sampled location. The methods further include receiving at least a portion of an emitted light beam from the sampled location and scanning the visible light beam and the runnable infrared beam across the scanned portion of the scanned surface. The methods also include generating an image of the scanned portion of the scanned surface based upon the receiving and the scanning.

Classes IPC  ?

• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01J 3/44 - Spectrométrie Raman; Spectrométrie par diffusion
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux

Abrégé

Systems and methods are disclosed for using second-harmonic generation of light to monitor the manufacturing process for changes that can affect the performance or yield of produced devices and/or determining critical dimensions of the produced device.

Classes IPC  ?

• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes

Abrégé

Systems and methods are disclosed for using second-harmonic generation of light to monitor the manufacturing process for changes that can affect the performance or yield of produced devices and/or determining critical dimensions of the produced device.

Classes IPC  ?

• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G02F 1/37 - Optique non linéaire pour la génération de l'harmonique deux
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Semiconductor metrology systems based on directing radiation on a wafer, detecting second harmonic generated (SHG) radiation from the wafer and correlating the second harmonic generated (SHG) signal to one or more electrical properties of the wafer are disclosed. The disclosure also includes parsing the SHG signal to remove contribution to the SHG signal from one or more material properties of the sample such as thickness. Systems and methods described herein include machine learning methodologies to automatically classify obtained SHG signal

Classes IPC  ?

• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Various approaches to can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation.

Classes IPC  ?

• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux

Produits et services

Optical frequency metrology devices

Abrégé

Surface sensing methods for imaging a scanned surface of a sample via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The methods include exposing a sampled location of the scanned surface to a visible light beam and exposing the sampled location to a tunable infrared beam such that the tunable infrared beam is at least partially coincident with the visible light beam. The methods also include varying a frequency of the tunable infrared beam an inducing optical resonance within an imaged structure that extends at least partially within the sampled location. The methods further include receiving at least a portion of an emitted light beam from the sampled location and scanning the visible light beam and the runnable infrared beam across the scanned portion of the scanned surface. The methods also include generating an image of the scanned portion of the scanned surface based upon the receiving and the scanning.

Classes IPC  ?

• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01J 3/44 - Spectrométrie Raman; Spectrométrie par diffusion
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman

Abrégé

Various approaches to can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation.

Classes IPC  ?

• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Semiconductor metrology systems based on directing radiation on a wafer, detecting second harmonic generated (SHG) radiation from the wafer and correlating the second harmonic generated (SHG) signal to one or more electrical properties of the wafer are disclosed. The disclosure also includes parsing the SHG signal to remove contribution to the SHG signal from one or more material properties of the sample such as thickness. Systems and methods described herein include machine learning methodologies to automatically classify obtained SHG signal.

Classes IPC  ?

• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques

Abrégé

Second Harmonic Generation (SHG) can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. In some instances, SHG is used to evaluate an interfacial region such as between metal and oxide. Various parameters such as input polarization, output polarization, and azimuthal angle of incident beam, may affect the SHG signal. Accordingly, such parameters are varied for different types of patterns on the wafer. SHG metrology on various test structures may also assist in characterizing a sample.

Classes IPC  ?

• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation while other utilize four wave-mixing or multi-wave mixing. Corona discharge may be applied to the sample to provide additional information. Some approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation.

Classes IPC  ?

• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques

Abrégé

Second Harmonic Generation (SHG) can be used to interrogate a surface of a sample such as a layered semiconductor structure. The SHG based sample interrogation systems may simultaneously collect different polarization components of the SHG signal at a time to provide different types of information. SHG imaging systems can provide SHG images or maps of the distribution of SHG signals over a larger area of a sample. Some such SHG imaging systems employ multiple beams and multiple detectors to capture SHG signals over an area of the sample. Some SHG imaging systems employ imaging optics to image the sample onto a detector array to form SHG images.

Classes IPC  ?

• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/01 - Dispositions ou appareils pour faciliter la recherche optique

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation while other utilize four wave-mixing or multi-wave mixing. Corona discharge may be applied to the sample to provide additional information. Some approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation.

Classes IPC  ?

• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Second Harmonic Generation (SHG) can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. In some instances, SHG is used to evaluate an interfacial region such as between metal and oxide. Various parameters such as input polarization, output polarization, and azimuthal angle of incident beam, may affect the SHG signal. Accordingly, such parameters are varied for different types of patterns on the wafer. SHG metrology on various test structures may also assist in characterizing a sample.

Classes IPC  ?

• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• H01L 27/06 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des éléments de circuit passif intégrés avec au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface le substrat étant un corps semi-conducteur comprenant une pluralité de composants individuels dans une configuration non répétitive

Abrégé

Surface sensing methods for imaging a scanned surface of a sample via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The methods include exposing a sampled location of the scanned surface to a visible light beam and exposing the sampled location to a tunable infrared beam such that the tunable infrared beam is at least partially coincident with the visible light beam. The methods also include varying a frequency of the tunable infrared beam an inducing optical resonance within an imaged structure that extends at least partially within the sampled location. The methods further include receiving at least a portion of an emitted light beam from the sampled location and scanning the visible light beam and the runnable infrared beam across the scanned portion of the scanned surface. The methods also include generating an image of the scanned portion of the scanned surface based upon the receiving and the scanning.

Classes IPC  ?

• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01J 3/44 - Spectrométrie Raman; Spectrométrie par diffusion
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman

Abrégé

Various approaches to can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation.

Classes IPC  ?

• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01R 31/308 - Test sans contact utilisant des rayonnements électromagnétiques non ionisants, p.ex. des rayonnements optiques
• G01R 31/28 - Test de circuits électroniques, p.ex. à l'aide d'un traceur de signaux

Abrégé

Various approaches can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approaches employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• G01R 29/24 - Dispositions pour mesurer des quantités de charge
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser
• G01N 21/94 - Recherche de souillures, p.ex. de poussières
• G01R 31/265 - Test sans contact
• G01R 31/26 - Test de dispositifs individuels à semi-conducteurs
• G01N 27/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques
• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement

Abrégé

Surface sensing systems and methods for imaging a scanned surface of a sample via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The systems include a sample holder, a visible light source configured to direct a visible light beam incident upon a sampled location of the scanned surface and a tunable IR source configured to direct a tunable IR beam coincident with the visible light beam upon the sampled location. The systems also include a scanning structure configured to scan the visible light beam and the tunable IR beam across the scanned surface, and a light filter configured to receive an emitted beam from the scanned surface and to filter the emitted beam to generate a filtered light beam. The systems further include a light detection system configured to receive the filtered light beam, and an alignment structure. The methods include methods of operating the systems.

Classes IPC  ?

• G01B 11/24 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer des contours ou des courbes
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01J 3/44 - Spectrométrie Raman; Spectrométrie par diffusion
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement
• G01N 21/65 - Diffusion de Raman

Abrégé

Surface sensing systems and methods for imaging a scanned surface (32) of a sample (30) via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The systems include a sample holder (20), a visible light source (40) configured to direct a visible light beam (42) incident upon a sampled location (34) of the scanned surface (32) and a tunable IR source (50) configured to direct a tunable IR beam (52) coincident with the visible light beam (42) upon the sampled location (34). The systems also include a scanning structure (60) configured to scan the visible light beam (42) and the tunable IR beam (52) across the scanned surface (32), and a light filter (70) configured to receive an emitted beam (38) from the scanned surface (32) and to filter the emitted beam (38) to generate a filtered light beam (72). The systems further include a light detection system (80) configured to receive the filtered light beam (72), and an alignment structure (90). The methods include methods of operating the systems.

Classes IPC  ?

• G01N 21/65 - Diffusion de Raman
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement

Abrégé

Surface sensing systems and methods for imaging a scanned surface (32) of a sample (30) via sum-frequency vibrational spectroscopy are disclosed herein. The systems include a sample holder (20), a visible light source (40) configured to direct a visible light beam (42) incident upon a sampled location (34) of the scanned surface (32) and a tunable IR source (50) configured to direct a tunable IR beam (52) coincident with the visible light beam (42) upon the sampled location (34). The systems also include a scanning structure (60) configured to scan the visible light beam (42) and the tunable IR beam (52) across the scanned surface (32), and a light filter (70) configured to receive an emitted beam (38) from the scanned surface (32) and to filter the emitted beam (38) to generate a filtered light beam (72). The systems further include a light detection system (80) configured to receive the filtered light beam (72), and an alignment structure (90). The methods include methods of operating the systems.

Classes IPC  ?

• G01N 21/65 - Diffusion de Raman
• G01J 3/10 - Aménagements de sources lumineuses spécialement adaptées à la spectrométrie ou à la colorimétrie
• G01N 21/63 - Systèmes dans lesquels le matériau analysé est excité de façon à ce qu'il émette de la lumière ou qu'il produise un changement de la longueur d'onde de la lumière incidente excité optiquement

Abrégé

Semiconductor metrology systems based on directing radiation on a wafer, detecting second harmonic generated (SHG) radiation from the wafer and correlating the second harmonic generated (SHG) signal to one or more electrical properties of the wafer are disclosed. The disclosure also includes parsing the SHG signal to remove contribution to the SHG signal from one or more material properties of the sample such as thickness. Systems and methods described herein include machine learning methodologies to automatically classify obtained SHG signal data from the wafer based on an electrical property of the wafer.

Classes IPC  ?

• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement

Abrégé

Semiconductor metrology systems based on directing radiation on a wafer, detecting second harmonic generated (SHG) radiation from the wafer and correlating the second harmonic generated (SHG) signal to one or more electrical properties of the wafer are disclosed. The disclosure also includes parsing the SHG signal to remove contribution to the SHG signal from one or more material properties of the sample such as thickness. Systems and methods described herein include machine learning methodologies to automatically classify obtained SHG signal data from the wafer based on an electrical property of the wafer.

Classes IPC  ?

• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures
• G01N 21/95 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures caractérisée par le matériau ou la forme de l'objet à analyser

Abrégé

Various approached to can be used to interrogate a surface such as a surface of a layered semiconductor structure on a semiconductor wafer. Certain approached employ Second Harmonic Generation and in some cases may utilize pump and probe radiation. Other approaches involve determining current flow from a sample illuminated with radiation. Decay constants can be measured to provide information regarding the sample. Additionally, electric and/or magnetic field biases can be applied to the sample to provide additional information.

Classes IPC  ?

• H01L 21/66 - Test ou mesure durant la fabrication ou le traitement