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晶片检查

在硅片上发现缺陷的科学。
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晶圆检测,即在晶圆上发现缺陷的科学,在每个节点上都变得越来越具有挑战性和成本。这是由于工艺的缩小,设计的复杂性和新材料。此外,检测30nm以下缺陷的能力对于当今的光学检测工具来说是一个挑战。

这个想法是在晶圆上找到一个感兴趣的缺陷。在检测过程中,晶圆检测工具会对晶圆进行拍照。然后,该工具拍摄另一个骰子的照片并进行比较。如果有一个变化,那通常是一个缺陷。

从这里开始,复杂的事情就越来越多。在挑战的一个例子中,检测工具可能会发现晶圆上的缺陷。该系统还可以检测到通常所说的妨害。简单地说,妨害是晶圆片上的不规则或虚假缺陷,但不是利益缺陷。

在过去,工具可以处理信息,并在地图上描绘出缺陷和麻烦之间的区别。但在更高级的节点中,麻烦和缺陷似乎在地图上聚集在一起。而且区分两者之间的区别变得越来越困难。

在晶圆厂,芯片制造商通常使用几种不同类型的晶圆检测工具技术:

1.Brightfield检查。采用193nm光源的亮场检测技术是工厂的主力技术。在晶体管制造过程中,brightfield用于发现缺陷,收集从缺陷反射的光。反过来,缺陷在白色背景下看起来是黑色的。

一般来说,基于光学的检测可以很容易地发现30nm以下的缺陷。据专家称,光学技术的灰色区域在20nm到10nm之间,但该技术正在被拉伸到10nm以下的极限。

2.暗视野检查。在生产流程中,暗场是对较低角度反射的光的测量。暗场是基于光学技术的。

3.电子束检查。在流程中,芯片制造商首先使用电子束检测,主要用于工程分析。电子束能发现芯片中最小的缺陷。分辨率降至3nm。但是吞吐量太慢,无法将这些工具应用到生产流程中。

4.多束电子束检查。为了提高电子束检测的吞吐量,该行业正在研究一种利用多个电子束的技术。目前还在研发阶段,第一批工具可能会在2015年底或2016年初出现。即使到那时,多光束检测也不会取代传统的光学和电子束工具。

在直写光刻应用中,多波束检测与多波束检测有相似之处也有不同之处。在这两种情况下,多波束技术都具有挑战性。列中的电子往往会相互干扰,从而影响系统的性能。

在多波束检测中,有几种方法:多波束检测;多柱多物镜;多柱单物镜;还有微型圆柱。最重要的是,一个给定的工具可以有一个光束计数范围。

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