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KLA新系统应对半导体制造中最具挑战的问题

  • 吴冠仪台北

KLA Corporation发布两款新产品:PWG5晶圆几何形状量测系统和Surfscan SP7XP晶圆缺陷检测系统。这些新系统能解决高端存储器和逻辑整合电路制造中极其困难的问题。

功能最强大的闪存建立在3D NAND的结构之中,这些结构堆叠得越来越高,就如同分子摩天大楼一样。当今市场上最先进的移动通讯设备中采用的顶级记忆芯片有96层,然而为了不断提高空间和成本效益,它们将很快被128或更多层的3D NAND结构所取代。为了制造这些复杂的结构,需要沉积数百层不同材料的薄膜,然後通过蚀刻并填充仅有几个微米深和百分之一微米宽的孔,用以建构存储单元。

随着薄膜堆叠越来越高,它们会在晶圆上产生应力,最终导致晶圆失去表面平整度而变形。这些翘曲的晶圆会影响後续制程的均匀性和图形的完整性,最终影响成品器件的效能和良率。PWG5量测系统具有前所未有的分辨率并可以测量晶圆几何形状的微小变形,从而识别图形晶圆变化的源头并进行校正。而且现在这些关键的晶圆几何形状测量能够快速并且在较大的翘曲范围内完成。

KLA Surfscan和ADE部门总经理Jijen Vazhaeparambil表示,复杂的3D NAND多层结构将晶圆几何形状测量推到了最重要的位置。全新图形晶圆几何形状系统,PWG5,具有测量细微偏离平面的灵敏度,并可以同时测量晶圆的正面和背面。

产在线生产速度和出色的分辨率不仅可以支持3D NAND,而且还可以支持高级DRAM和逻辑应用。结合KLA的5D Analyzer数据分析系统,PWG5帮助我们的客户做出决策,例如晶圆重制、制程机台重新校准或预警微影系统从而采用最佳的图案校正。 PWG5系统在制程控制中的作用至关重要,有助於提高先进的存储器和逻辑产品的良率、效能和工厂的盈利能力。

对於半导体产业的尖端逻辑产品,在开发3nm节点的同时,5nm节点器件的批量生产也在不断成长。对於这些节点中最关键的层,EUV微影几乎已经普及,并且器件制造由於采用了finFET或闸极全环(GAA)晶体管架构等新型几何结构而变得复杂。

在晶圆上数十亿次地对如此小而复杂的特徵进行可重复的图形化,需要精确的缺陷控制,这其中包括使用无图案晶圆检测仪仔细地对起始基板和材料进行认证,同时对制程和机台进行频繁监控。新的Surfscan SP7XP无图形晶圆缺陷检测系统的灵敏度和产出均有提升,并引入了基於机器学习的缺陷分类功能。相对於Surfscan SP7基准,这些缺陷分类功能可以针对更广泛材料的膜层和晶圆基板类型并可以捕获和识别更多类型的缺陷。

Vazhaeparambil补充说,Surfscan设计团队不仅专注於灵敏度和缺陷分类的技术进步,也着眼於降低拥有成本。因此,Surfscan SP7XP提供了一个无图形晶圆检测应用的单机台解决方案,适用於从研发到先进设计节点晶圆基板和器件的批量生产。硅片制造商、开发无缺陷制程的半导体设备制造商以及需要确保入厂晶圆、制程和机台品质的半导体晶圆厂都在使用它。

为了保持其高效能和高产率,Surfscan SP7XP和PWG5系统由KLA全球综合服务网络提供技术支持。