由於包含极紫外光(EUV)和新兴高数值孔径(High-NA)的光阻越来越薄,量测半导体元件特徵的关键尺寸变得愈来愈具挑战性。应用材料公司最新推出新的电子束(eBeam)量测系统,则强调专门用来精确量测由EUV和High-NA EUV微影技术所定义半导体元件的关键尺寸(critical dimension)。
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应材公司VeritySEM 10系统提供了领先业界的解析度和成像速度,协助晶片制造商加速制程开发,并最大化大量制造的良率 |
因应现今晶片制造商在微影成像机(lithography scanner)将图案从光罩转移到光阻後,可利用关键尺寸扫描式电子显微镜(CD-SEM)进行次奈米级的量测作业,并藉此持续调校微影制程的效能,以确保蚀刻到晶圆上的图案正确。会在蚀刻之後,再运用CD-SEM来分析目标图案(intended pattern),与晶圆上结果图案之间的相关性。因此,CD-SEM将有助於控制蚀刻制程,并在微影和蚀刻制程之间建立一个回??循环,让工程师能够取得用以调整整体制程的高度相关资料集。
此外,为了捕捉高解析度影像,提供准确、次奈米级的量测,CD-SEM必须能精确地将狭窄的电子束投射到极薄光阻所占据的微小区域。而在电子束能量与光阻相互作用之下,倘若冲击能量(landing energy)太高,光阻会收缩,使图案变形并产生误差。传统CD-SEM无法投射极窄的光束来产生高解析度影像,并以更低的冲击能量,尽量减少与高精密High-NA光阻的相互作用。
应用材料公司最新VeritySEM 10CD-SEM量测系具备独特的架构,能以比起传统CD-SEM更低的冲击能量,提供2倍解析度和加快30%的扫描速度,进一步减少与光阻的相互作用并提高产量,改善对於EUV和High-NA EUV微影和蚀刻制程的控制,并协助晶片制造商加速制程开发,最大化大量制造的良率。
另VeritySEM 10系统也被晶片制造商应用於3D设计中的关键尺寸量测,包括闸极全环 (Gate-All-Around, GAA) 逻辑电晶体和3D NAND记忆体,该系统的背向散射电子 (back-scattered electrons) 能够对深层结构产生高解析度影像。
在GAA晶片的应用中,VeritySEM 10被用来量测和描述高度影响电晶体效能的选择性磊晶 (selective epitaxy 制程;而在3D NAND记忆体方面,该系统提供的广大视野和高聚焦深度,能量测整个阶梯(staircase)的内连结构,并协助调整蚀刻制程配方。
「VeritySEM 10系统是CD-SEM技术的突破性发展,解决了重大技术转折点所带来的量测挑战,将在未来几年形塑产业的新风貌。」应用材料公司影像与制程控制集团??总裁基思.威尔斯(Keith Wells)表示,「本系统结合了低冲击能量、高解析度和更快的成像速度等独特能力,能促进High-NA EUV、闸极全环电晶体和高密度3D NAND的快速发展。」
目前VeritySEM 10系统已获得一流逻辑和记忆体客户强烈的商业化兴趣,在过去一年来已交付30多套系统,由数家客户选择该系统作为GAA电晶体的已验证开发机台;而所有领先的3D NAND客户,都选择该系统作为已验证的开发和制程设备,且多家DRAM客户将5 之选为已验证制程设备。