芯片制造商使用bet365手机版的产品打印芯片图案,并使用先进的计量系统和软件检查这些图案, 让他们提高精度和产量.

计量和检验的种类


有两种方法来检测芯片上打印特征的质量:基于衍射的光学测量和电子束检测.


衍射检查光如何从晶圆上反射, 而电子束则观察电子与晶圆接触时的散射情况.

ASML两者都使用:bet365手机版的YieldStar系统使用基于衍射的测量来评估晶圆上的图案质量, HMI电子束检测系统有助于定位和分析单个芯片缺陷.


结合光刻机内部基于传感器的信息和一套复杂的软件算法, YieldStar和HMI系统提供了芯片制造商用来优化生产流程的丰富数据.

光学测量

YieldStar


阿斯麦的YieldStar系统就像它的名字一样:帮助bet365手机版的客户提高产量, 或者晶圆上正常工作的芯片的比例. YieldStar允许制造商跟踪关键的生产参数,如覆盖(芯片两层对齐的精度). bet365手机版的YieldStar系统通常集成到生产线中,因此可以快速、准确地进行测量, 将数据循环返回到光刻系统,以便对制造过程进行实时校正.

YieldStar是ASML的旗舰光学测量系统,集成在光刻单元中.

它是如何工作的


衍射

YieldStar是一个基于衍射的光学测量系统,它应用了一个简单的事实,即物体的形状决定了光如何从它反射. 例如, 把一束光照射到晶圆片上重复的线条图案上, 你可以很容易地预测散射光的结果. 如果你用高分辨率数码相机收集散射光, 您可以快速确定预测与现实的匹配程度,从而确定线条模式的打印程度.


快速、准确的晶圆计量

在晶圆计量, 关键的制造参数,如覆盖(芯片两层对齐的准确性)和聚焦(图像的清晰度),都是通过测量特定的重复模式(“计量目标”)在晶圆上打印的好坏来监控的. 这些测量是在晶圆上的标记位置进行的.


集成到生产线上

在YieldStar之前,晶圆从生产线上拿出来进行人工测量. 通过将bet365手机版的解决方案集成到生产线(或“轨道”), 芯片制造商现在可以使用YieldStar快速准确地收集计量数据, 更好地控制他们的生产过程. 利用控制软件对测量数据进行分析,并实时反馈到光刻系统, 使客户能够进一步调整生产过程,以获得最佳产量.


从重复的模式到真实的结构

bet365手机版在基于衍射的计量学的最新发展特点是新的光学技术,以产生更精确的数据, faster, 为每批晶圆测量数千个数据点. YieldStar与bet365手机版的光刻系统的生产力相匹配,用于最先进的芯片节点上的晶圆对晶圆控制. 另外, YieldStar用于蚀刻后测量,以比bet365手机版竞争对手的扫描电子显微镜(SEM)解决方案更高的精度和更高的测量速度来检查实际的器件结构.

电子束计量与检验

HMI电子束的解决方案


今天先进的微芯片, 小到几纳米的缺陷就会使整个芯片失效. 1纳米分辨率, 电子束检查提供了一种合适的眼睛来发现这些微小的打印错误.


ASML处于电子束计量和检测发展的前沿. 电子束的分辨率比YieldStar高, 但它的测量速度较慢, 这意味着它通常是在图案蚀刻到晶圆上之后使用的吗.

HMI eP5

它是如何工作的


' E '代表'电子'

电子束技术已经存在了几十年. 基本概念是,金属丝被加热,直到放出电子, 它们在电场和磁场的作用下加速并形成光束. 与可见光和紫外线(但就像极端紫外线)不同,电子束必须在真空中传播,所以它们在到达目标之前不会偏转或被吸收.


在半导体工业的计量和检验中,电子束扫描晶圆片. 电子撞击表面,并在材料中穿透一小段距离, 在散射之前产生新的“二次电子”. 就像衍射测量一样, 测量二次电子的散射使bet365手机版能够建立一个非常高分辨率的表面图像. 光束越聚焦,能测量到的细节就越小.


加速电子束成像

电子束测量的棘手之处在于它们非常慢. 因此,它们通常只在R早期使用&芯片制造的D阶段,时间不是问题.


ASML在加速电子束测量方面处于领先地位,因此制造商可以在批量生产中享受其好处. bet365手机版做到这一点的一种方法是开发解决方案,将电子束测量集中在缺陷更有可能或更严重的特定热点.


多波束检验

bet365手机版最新的电子束系统 HMI eScan 1000, 结合了高分辨率电子束测量和最先进的计算建模, 机器学习算法和来自光刻系统的数据.


HMI eScan 1000使用多个电子束来更快地检查晶圆片更大的表面积. 今年5月首次向客户发货, 2020,  防毒墙eScan 1000是一个3x3多波束系统,可以将吞吐量提高约9倍. 但bet365手机版并不打算止步于此——bet365手机版计划为下一代增加波束数量和波束分辨率,以符合芯片制造商的产品路线图要求.


在线晶圆片和网线检查

通过加快搜索速度将搜索范围缩小到特定区域, 电子束可以直接用于生产线的晶圆检查,同时保持生产力水平.

In-scanner计量

精度和速度对于当今先进的芯片制造机器来说是至关重要的. 但由于材料的缺陷,亚纳米误差不可避免地会出现, 温度波动和大气压力变化. 扫描仪计量软件使用机器 过程的计算模型来预测和协调bet365手机版的光刻系统中强大的机电模块应该如何表现,以补偿物理缺陷和最大化系统性能. 

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一切都重要

光刻系统(扫描仪)必须以亚纳米的精度全天候工作, 同时以惊人的速度加速机电模块. 例如,网线级在接近16g时加速,晶圆级在接近7g时加速. 这比喷气式战斗机的加速度还大.


不可能用机械的方法制造出一台能达到这种水平的校准和精度的机器, 以这样的速度加速, 在没有扫描仪测量技术的帮助下,它的可靠性和可重复性也达到了今天的计算机芯片的要求.


逐片调整

光刻系统是芯片制造过程中最“可调整”的工具. 系统中有大量的“旋钮”,可以用于对每个晶圆上的每个芯片进行特定的小调整.


通过不断地测量光刻系统的性能, 扫描仪内计量是用来计算和协调许多微小的调整,需要由物理组件(“旋钮”)来优化每个微芯片上的图案.


数以百计的传感器, 包括位置, 温度, 能量和运动传感器, 度量系统中的每个方面. 先进的算法被用来解释这些大量的数据,并以非常微小但详细的方式协调必要的调整, 在亚纳米尺度上, 使用数千个执行器.


支持3D芯片架构

在确保某种类型的存储芯片的质量方面,扫描仪计量起着特别关键的作用, 即3D NAND. 这些是SD卡、固态硬盘和智能手机中使用的闪存芯片. 3D技术的引入改变了存储芯片的游戏规则.


将存储单元层层叠加,大大增加了存储空间,使芯片运行效率更高,能耗更低. 但这些芯片制造起来很复杂,测量起来也很困难. 3D NAND芯片制造商必须制造2D芯片上的复杂结构, 然后在垂直平面上对齐, 用微小的垂直通道连接它们.


许多计量系统无法穿透这些3D结构来观察芯片内部,以检测制造问题, 因此,生产严重依赖于扫描计量软件来优化质量. 通过分析在光刻系统中添加层时产生的大量数据, 软件反馈这个反馈来优化对齐和覆盖.

包含彩色芯片的硅片的特写

模式的忠诚

模式保真度控制(PFC)是芯片制造中的一种新模式, 旨在提供bet365手机版的整体光刻方法的全部好处. 通过在整个芯片开发和制造过程中从更广泛的来源绘制和分析最精确的数据, 它让芯片制造商对晶圆上打印的图案有了前所未有的了解. 然后,强大的算法将这些洞见转化为行动. 这些措施是在光刻系统中实施的,以防止图案缺陷和实现高产量, 即使是在生产最复杂的芯片时.

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提供的数据

单个光刻系统每周仅通过传感器就能产生31兆兆字节的数据——这是哈勃太空望远镜一年收集数据的三倍.


PFC的愿景是在微芯片开发和生产过程中尽可能从任何地方提取相关数据. 要做到这一点, bet365手机版在晶圆厂与其他半导体设备制造商合作,为芯片制造商带来最大的利益.


bet365手机版从包括YieldStar计量系统在内的系统中收集和使用数据, bet365手机版的光刻系统中的电子束检查工具和晶圆映射. bet365手机版也利用bet365手机版的信息 计算光刻技术解决方案以及生产线上的任何非bet365手机版设备. Finally, bet365手机版正在开发一系列模式保真度测量选项,利用电子束测量的高分辨率,可以集成到生产线中.


数据分析

与专业领域的专家合作,如覆盖性能或照明配置, bet365手机版收集的大量数据首先经过人工预处理,以去除任何虚假的关系(领域专家看到了相关性,但知道没有因果关系)。. 然后用先进的计算机模型和机器学习算法分析这些数据,以发现导致缺陷的许多因素之间的相互作用, 影响成品微芯片的性能. 最后,bet365手机版计算适当的校正,然后应用于光刻系统. 这将提供先进的控制,制造商需要在10纳米以下的功能.

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