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技术
晶圆检测 TECHNOLOGY

一步的工艺。基于 SEM 的评估工艺 检测进行了鉴定（见图 4），但 SEM 法将又浅又小的缺陷成像，这对制造
除了数据质量外，还有另外一个问题。 并没有发现其余的 13 种缺陷。 商而言非常致命。通过 Park 的自动
其电子束也有可能“烧蚀”所扫描的 Park 的 ADR AFM 能够找到所 缺陷评估，制造商可以使用任何技术
区域（见图 6）。对于光刻胶层来说， 有的 34 种缺陷。扫描电镜发现达到 人员都可以操作的交钥匙解决方案，
这种效应通常更为严重，我们知道晶 一定的尺寸阈值的缺陷 ；那些通过 来更快地获得 DOI 的高质量 3D 数
圆表面积的任何破坏都会影响良率或 ADR AFM 成像的缺陷通常是小于或 据。”Zandiatashbar 说。据客户报告，
其他重要因素。 浅于 SEM 可识别的缺陷。扫描电子 Park Systems 公司的自动缺陷评估可
使用 Park Systems 公司的 ADR 显微镜也有缺陷边缘清晰度较差时的 以使其生产率提高达 1000％。但最令
AFM 获得的结果与基于 SEM 的结果 识别问题，而自动扫描模式下的原子 客户满意的是前所未有的准确性，包
的差异是显著的。在 Park 进行的一 力显微镜则可以发现所有这些缺陷 括 3D 图像和即使是最小缺陷的详细
项测试中，使用了基于 SEM 和 AFM （见图 6）。 形貌信息。随着半导体器件工艺尺寸
的技术来评估有表面缺陷的晶圆。所 “从客户的角度来看，在评估工 的不断缩小，甚至已经达到 14 纳米
使用的 ADR AFM 来自于 Park 的 艺中定位感兴趣的缺陷并确定尺寸 以下，缺陷将严重影响微电子器件的
NX-WAFER 系列产品。检查阶段鉴 和深度，可能才是至关重要的。虽 性能。Park 的自动 3D 成像方法是革
别了 34 种缺陷用作评估的候选。前 然基于 SEM 的技术可以找到较大的 命性的，因为它使得 AFM 的优势对
21 种缺陷通过 SEM 成像，提供了没 缺陷，但并没有找到所有的缺陷，而 于领先的器件制造商和研究人员成为
有足够深度或面外尺寸信息的 2D 鸟 是在本例中实际上没有找到 34 种其 实际的优势，从而推动未来产品的代
瞰视图。尽管通过激光散射（LLS） 中的 13 种。缺乏 3D 信息和 SEM 无 际边界。

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局精度、整合制造流程的便利性和成 同时使用 DSA 和 EUV 具有缓 会面临阻力。DSA 需要在实体设备
本。但有理由保持客观，因为化学和 解图形布局错误的问题。例如，EUV 上进行展示，才能吸引半导体市场的
加工方法的发展进行会改善所有这些 光刻能够为双过孔创造预制图形孔。 注意。
指标。 两个过孔在 EUV 过程中会合并，但 在嵌段共聚物方面经验丰富的
随后在 DSA 过程中会自动自动分离。 半导体行业材料供应商和化学公司之
克服技术挑战 如果没有 DSA，则需要额外的光刻步 间的通力合作，是弥合这一缝隙的一
2016 DSA 研讨会调查将缺陷列 骤来避免过孔合并。 条途径。当前便有一项正在开展的合
为了最大的技术挑战。缺陷与成本相 当过孔形状为优化状态时，同时 作。Brewer Science 与拥有二十年嵌
关，退火时间越长，缺陷水平就越 将 EUV 和 DSA 用于细间距过孔的这 段共聚物制造经验、但在半导体行业
低。退火最少五分钟可以让两个阶段 个方法最为可靠。研究表明，花生形 却是默默无闻的公司 Arkema 携手合
分离，但制造出来的材料缺陷率太高， 状最适合创造图形布局错误风险最低 作。这项合作始于 2015 年，已经处
不合适商用。 的双过孔，即使是颇具挑战的 N5 界 于 DSA 材料试产阶段，为该技术走
晶圆通常一次只能为一个退火， 节点，而非椭圆形。 出实验室、进入商用半导体产品市场
这令退火成本非常高昂。然而，近期 铺平了道路。
采用立式炉进行批量退火的研究展示 合作推进 DSA 的采用 DSA 和 EUV 应被视为互补性技
出了削减成本方面的极大前景。通过 半导体行业在光刻技术方面拥有 术，而非相互竞争的技术，二者最终
同时对 150 个晶圆退火 30 分钟，研 大量经验，但 DSA 需要转变思维模 将会在 N7 节点及以上领域成为细间
究人员成功展示出了足够低的缺陷水 式。嵌段共聚物材料并非这个行业习 距光刻技术的主流趋势。与之前单一
平，而且退火成本也低于自对准四倍 以为常的事物，材料和工艺的变化， 组织的努力不同，与材料和化学公司
图案工艺。 如果是革命性的，而非渐进式的，则 建立合作关系能够实现平稳过渡。

m.cazkreatif.com 半 导体 芯 科 技 2018年 2/3月 39