新的VeritySEM 10系統提供了領先業界的解析度和成像速度,協助晶片製造商加速製程開發,並最大化大量製造的良率
應用材料公司推出新的電子束 (eBeam) 量測系統,這系統專門用來精確量測由極紫外光 (EUV) 和新興高數值孔徑 (High-NA) EUV微影技術所定義的半導體元件的關鍵尺寸 (critical dimension)。
晶片製造商在微影成像機(lithography scanner)將圖案從光罩轉移到光阻後,可利用關鍵尺寸掃描式電子顯微鏡 (CD-SEM) 對其進行次奈米級的量測作業,並透過這些量測作業持續調校微影製程的效能,以確保蝕刻到晶圓上的圖案是正確的。蝕刻之後,可以再運用CD-SEM來分析目標圖案 (intended pattern) 與晶圓上結果圖案之間的相關性。因此,CD-SEM有助於控制蝕刻製程,並在微影和蝕刻製程之間建立一個回饋循環,讓工程師能夠取得用以調整整體製程的高度相關資料集。
但隨著EUV、特別是High-NA EUV的光阻越來越薄,量測半導體元件特徵的關鍵尺寸變得愈來愈具挑戰性。為了捕捉高解析度影像,提供準確、次奈米級的量測,CD-SEM必須能精確地將狹窄的電子束投射到極薄光阻所佔據的微小區域。而在電子束能量與光阻相互作用之下,如果衝擊能量 (landing energy) 太高,光阻會收縮,使圖案變形並產生誤差。傳統CD-SEM無法投射極窄的光束來產生高解析度影像,並以更低的衝擊能量儘量減少與高精密High-NA光阻的相互作用。
VeritySEM 10 CD-SEM量測系統簡介
應用材料公司最新VeritySEM 10系統具備獨特的架構,與傳統CD-SEM相比,它能以更低的衝擊能量提供2倍的解析度。它的掃描速度也快了30%,可進一步減少與光阻的相互作用並提高產量。這系統領導業界的解析度和掃描速率,能改善對EUV和High-NA EUV微影和蝕刻製程的控制,協助晶片製造商加速製程開發,並最大化大量製造的良率。
VeritySEM 10系統也被晶片製造商應用於3D設計中的關鍵尺寸量測,包括閘極全環 (Gate-All-Around, GAA) 邏輯電晶體和3D NAND記憶體,該系統的背向散射電子 (back-scattered electrons) 能夠對深層結構產生高解析度影像。在GAA晶片的應用中,VeritySEM 10用來量測和描述高度影響電晶體效能的選擇性磊晶 (selective epitaxy) 製程。而在3D NAND記憶體方面,這系統提供的廣大視野和高聚焦深度,能量測整個階梯 (staircase) 的內連結構並協助調整蝕刻製程配方。
「VeritySEM 10系統是CD-SEM技術的突破性發展,解決了重大技術轉折點所帶來的量測挑戰,而這些技術將在未來幾年形塑產業的新風貌。」應用材料公司影像與製程控制集團副總裁基思.威爾斯 (Keith Wells) 表示,「本系統結合了低衝擊能量、高解析度和更快的成像速度等獨特能力,能促進High-NA EUV、閘極全環電晶體和高密度3D NAND的快速發展。」
VeritySEM 10系統已獲得一流邏輯和記憶體客戶強烈的商業化興趣,過去一年中已交付30多套系統。數家客戶已選擇這系統作為GAA電晶體的已驗證開發機台;而所有領先的3D NAND客戶都選擇該系統作為已驗證的開發和製程設備,且多家DRAM客戶將該系統選為已驗證製程設備。
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