- 探究采用電子束檢測技術輔助晶體管開發(fā)
- 介紹了一種電子束檢測平臺 ——eS32
- 在高阻材料中設計了束電流和掃描靈活性選項
- 使用小型25nm像素改進了俘獲能力
- 采用binning算法輔助系統(tǒng)缺陷機理的識別能力
涉足尖端技術研究工作的芯片制造商正在把無數(shù)新材料和奇特的器件結構結合起來，用于65nm及更低節(jié)點的量產。同時他們發(fā)現(xiàn)，在這些研究上的努力生產的結果還包括目前必須著手解決各器件各個層上出現(xiàn)的越來越多的細微的電缺陷和微小物理缺陷。在存儲器中，可能會出現(xiàn)多晶硅阻塞管道問題poly-plug piping problems，從而引起B(yǎng)PSG（硼磷硅酸鹽玻璃）孔隙問題。在邏輯領域，使用應變硅引起的應變硅位錯可能產生缺陷，有時這類缺陷直到后道工藝才顯露出來。
這些缺陷的重要性是始料未及的，它們既可能使當前的檢測方法失效，也可能延長檢測時間。雖然有些人嘗試在應變硅上使用NiSi，希望俘獲位錯缺陷，但仍不能對這些位錯進行精確定位；也不能對缺陷所在的特定結構或方向精確定位。他們只知道這些缺陷大量存在于早期的工藝中。
KLA-Tencor介紹了一種電子束檢測平臺 ——eS32，用于俘獲65和45nm節(jié)點各器件層中影響成品率的深層電缺陷和小物理缺陷。電子束檢測系統(tǒng)的基本優(yōu)勢是發(fā)現(xiàn)問題相對較早。使用這種方法可以發(fā)現(xiàn)位錯缺陷，從而采用應變工程技術實現(xiàn)高速器件，而不必以犧牲成品率為代價，同時在FEOL和BEOL應用中加速系統(tǒng)的檢測和分辨速度，快速檢測到影響成品率的缺陷。即使NiSi和應變Si的難題得以解決，這些問題在后道工藝中還會再次出現(xiàn)，因此要求對整條生產線進行監(jiān)控。新的檢測平臺具有這種能力，無論在監(jiān)控銅BEOL孔隙問題、斷開問題還是細微的短路問題中都是如此。
DRAM廠商面臨著產品壽命周期縮短的問題，他們必須在不斷縮短的時間范圍內，促使其新型芯片快速投入量產。當他們等比縮小到更小單元時，將面臨關鍵的FEOL和互連挑戰(zhàn) ——從檢測高深寬比的通孔和電容，到處理小物理缺陷對成品率產生的越來越大的影響。DRAM所面臨的關鍵新型缺陷是在其生產過程中多晶硅阻塞上細微的蝕刻不足問題。需要通過高阻材料 ——非退火多晶硅 ——對這一問題進行檢測。低沉積能、高獲取場以及低束電流增大了對這類缺陷的檢測能力。
對邏輯廠商來說，關鍵的考慮是漏問題 ——NiSi管道和應變硅位錯。不像檢測銅孔隙問題時是對比非橋接金屬尋找斷開和橋接缺陷(一種相對容易發(fā)現(xiàn)的問題)，這類缺陷是細微的短路問題，要求對結進行控制。平臺可以偏置結，并使短路接地，具有觀察位錯和管道缺陷的能力。
這類缺陷 ——位錯和應變硅，以及管道問題 ——易產生于專用結構中。以位錯為例，注入的局部應力和曲線數(shù)量都可能引起某種應力分布，從而對專用電路產生影響。
為提供新型缺陷的檢測能力，平臺具有物理和電壓對比成像靈敏度能力，從而可以更快地找到問題產生的根源。擴展沉積能的范圍，可增強細微蝕刻不足接觸缺陷的俘獲能力。另外，在高阻材料中設計了束電流和掃描靈活性選項，可俘獲不斷增多的深層細微短路缺陷。使用小型25nm像素改進了致密、高深寬比結構中小物理缺陷的俘獲能力，并采用binning算法輔助系統(tǒng)缺陷機理的識別能力。
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