過程控制:半導體(tǐ)晶圓制造過程中(zhōng)不同工(gōng)藝之後,往往需要進行尺寸測量、缺陷檢測等,用(yòng)于工(gōng)藝控制、良率管理(lǐ),要求快速、準确。尺寸測量、缺陷檢測等應用(yòng)于每道制程工(gōng)藝之後。IC量測設備用(yòng)于工(gōng)藝控制、良率管理(lǐ),檢測要求快速、準确、非破壞。IC量測在發展過程中(zhōng),在尺寸微縮、複雜3D、新(xīn)型材料方面面臨各類技(jì )術難點,面對諸如存儲、CIS、化合物(wù)半導體(tǐ)等不同半導體(tǐ)檢測等多(duō)種需求不斷升級。IC量測設備的技(jì )術類别包括探針顯微鏡、掃描/透射電(diàn)鏡、光學(xué)顯微鏡、橢偏/散射儀等,技(jì )術發展方向包括延續現有(yǒu)的非破壞測量技(jì )術,電(diàn)鏡方面推進并行電(diàn)子束技(jì )術,散射儀向EUV、X射線(xiàn)延伸以縮小(xiǎo)波長(cháng),并聯合多(duō)種測量手段和機器學(xué)習實現混合測量等。
過程控制設備包括應用(yòng)于工(gōng)藝過程中(zhōng)的測量類設備(Metrology)和缺陷(含顆粒)檢查類設備(Inspection)。芯片生産(chǎn)過程中(zhōng),在線(xiàn)工(gōng)藝檢測設備要對經過不同工(gōng)藝後的晶圓進行無損的定量測量和檢查,從而保證工(gōng)藝的關鍵物(wù)理(lǐ)參數(如薄膜厚度、線(xiàn)寬、溝/孔深度、側壁角等)滿足要求,同時發現可(kě)能(néng)出現的缺陷并對其進行分(fēn)類,剔除不合格的晶圓,避免後續工(gōng)藝浪費。工(gōng)藝檢測設備的另一個作(zuò)用(yòng)是協助工(gōng)藝開發和試生産(chǎn)時優化設備運行參數和光掩模的設計,優化整個工(gōng)藝流程,縮短開發時間,提升成品率并實現量産(chǎn)。
半導體(tǐ)量測Metrology主要包括:
1)套刻對準的偏差測量;
2)薄膜材料的厚度測量;
3)晶圓在光刻膠曝光顯影後、刻蝕後和CMP工(gōng)藝後的關鍵尺寸(CD)測量;
4)其他(tā):如晶圓厚度,彎曲翹曲(Bow/Warp),1D/2D應力stress,晶圓形貌,四點探針測電(diàn)阻RS,XPS測注入含量等,AFM(原子力顯微鏡)/Metal plus(超聲波)測台階高度(Step Height)等。
半導體(tǐ)檢測Inspection主要包括:
1)無圖形缺陷檢測,包括顆粒(particle)、殘留物(wù)(residue)、刮傷(scratch)、警惕原生凹坑(COP)等;
2)有(yǒu)圖像缺陷檢測,包括斷線(xiàn)(break)、線(xiàn)邊缺陷(bite)、橋接(bridge)、線(xiàn)形變化(Deformation)等;
3)掩模版缺陷檢測,包括顆粒等;
4)缺陷複檢,針對檢測掃出的缺陷(位置,大小(xiǎo),種類),用(yòng)光學(xué)顯微鏡或掃描電(diàn)鏡确認其存在。