虽然两种技术都面临类似的挑战,基本结构和材料的差异需要特定的策略。
在半导体行业,FD-SOI和finFET晶体管技术大量生产,与集成电路制造商寻求扩展技术来获得更多的性能改进和满足各种客户特定的技术和经济需求。在开发过程中所需的下一代FD-SOI和finFET技术,两种晶体管类型也面临类似的挑战,包括设计和过程的扩散系统的缺陷,侵蚀过程的利润和增长过程的可变性。过程控制综合解决方案,将检验、计量和数据分析提供一个关键的角色在帮助IC制造商应对这些挑战。然而,由于FD-SOI和finFET晶体管有本质的区别在设备结构和材料,每个需要采用特定的过程控制策略,可以帮助晶圆厂检测、量化和解决流程相关问题。
FD-SOI(完全枯竭的绝缘体上硅)技术在物联网服务的装置,采用汽车和机器学习市场。目前在28 nm节点设计,全面生产发展的22纳米和12海里设计节点,并可伸缩的至少10纳米。FD-SOI技术是一个平面的过程,利用和扩展现有散装CMOS平面制造方法的性能通过使用不同的衬底。FD-SOI衬底有一层超薄的绝缘子,称为埋氧化,定位基础上硅。晶体管通道由一个硅薄膜。通过设计,FD-SOI技术使更好的静电特性和传统散装CMOS晶体管和减少设备泄漏。SOI基板是由晶片制造商,必须实现特定的检验和计量控制以确保规格会议所需的基质的IC制造商。晶片制造商依赖于过程控制系统,包括:
FD-SOI设备制造过程非常类似于体硅CMOS处理。因此,最著名的为散装CMOS工艺控制方法一般适用于FD-SOI——包括使用图案和未成形的晶圆缺陷检查员资格为内联缺陷监测和过程工具。一个重要例外是FEOL计量,包括电影计量和覆盖计量。薄表面堆栈FD-SOI底物是透明的,电影和覆盖要求计量系统与光学技术和先进的建模/算法,可以有效准确的模型和测量结构衬底堆栈。
FinFET设备,主要用于高性能设备,如gpu和cpu,在全面生产45纳米,28 nm, 16/14nm和10 nm逻辑设计节点,与7海里FinFET设备将于今年发布。FinFETs包括一个创新的3 d晶体管结构,允许集成电路特征尺寸较小的制造商生产的设备,更高的速度和更低的功耗。生产finFETs 1 xnm设计节点涉及到多模式的使用技术,如自对准四模式来实现所需的设备最终尺寸,但是却戏剧性地增加流程步骤的数量生产所需的晶体管。finFETs不仅需要高灵敏度检查过程控制和计量系统来帮助解决关键的缺陷和3 d设备结构小,而且高生产率帮助成本效益监测和控制数量的增加与多模式相关的流程步骤。
关于finFETs的3 d晶体管结构,主计量挑战涉及到精确测量各种参数与设备性能相关的——例如,侧壁角的鳍,复合膜的厚度栈,图案叠加误差。使用多模式技术,覆盖计量系统还必须能够准确、有力提供反馈within-layer和层叠加误差。关键支持finFET生产计量系统包括:
因为较小的尺寸和多个流程步骤与finFET制造、缺陷检查人员要求高分辨率,光学滤波和算法优化提取缺陷信号从嘈杂的模式,为整片覆盖面和高吞吐量。与这些属性、缺陷检查和评价系统结合发现、识别和控制非常小的关键缺陷层在一系列过程。确保所有关键缺陷类型被发现,晶圆厂实现多方面的检查方法,包括:
这个全面的检查策略finFETs允许工程师描述和监控fab-wide过程,产生准确的信息来确定纠正措施。
通过了解每个独特的设备架构,流程技术和感兴趣的特定层,集成电路制造商的特定的技术可以快速解决和经济上的挑战。KLA-Tencor广泛的检验组合、计量和数据分析系统都是独特设计的fab-wide表征和行内先进过程控制的逻辑,平面散装Si和SOI基板,finFET设备和3 d NAND和DRAM内存设备。我们期待支持我们客户的需求,使他们的成功。
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