探究裸晶圓檢測(cè)的重要性

引言

隨著邏輯和存儲(chǔ)半導(dǎo)體器件接近摩爾定律，對(duì)層轉(zhuǎn)移精度的要求也越來越嚴(yán)格。為了滿足極紫外(EUV)光刻的需求，前沿的外延沉積基板需要具有比以前的基板更嚴(yán)格的規(guī)格?？紤]到EUV光刻的更嚴(yán)格要求，英思特正在尋找新的解決方案，例如解決圖像傳輸不準(zhǔn)確的主要原因：宏觀缺陷。

實(shí)驗(yàn)

即使在超潔凈10級(jí)環(huán)境中，我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)在晶圓上有時(shí)會(huì)產(chǎn)生宏觀缺陷，在單晶晶錠生長和晶圓制造之后的工藝步驟中尤其如此，這些步驟包括鋸切晶錠以生產(chǎn)晶圓、研磨、蝕刻、拋光和清潔。在這些步驟中，產(chǎn)生缺陷的可能性增加，每個(gè)缺陷都可能導(dǎo)致致命缺陷，

至于晶圓邊緣上與拋光相關(guān)的劃痕、碎片和凹坑，每一個(gè)都會(huì)在原始晶體結(jié)構(gòu)上造成高應(yīng)力點(diǎn)（圖 1）。在晶圓經(jīng)歷的熱處理過程中，劃痕、碎片或凹坑可能成為顯著應(yīng)力累積的成核點(diǎn)。如果這些應(yīng)力足夠大，它們會(huì)破壞晶圓，導(dǎo)致晶圓完全損毀，工藝室受到嚴(yán)重污染。

晶圓背面霧度通常被視為有害測(cè)量，但有時(shí)可以揭示晶圓加工過程中的問題。在可能導(dǎo)致局部熱不均勻性的熱過程之后，高背面霧度會(huì)顯示針痕或基座痕跡，因此準(zhǔn)確測(cè)量然后解釋這種霧度非常重要。

所有這些都是為什么在制造晶圓后和采取第一個(gè)外延硅生長步驟之前，對(duì)裸晶圓的所有表面進(jìn)行徹底檢查是否存在宏觀顆粒、凹坑、劃痕和缺口變得越來越重要的原因。一旦識(shí)別并列舉了這些缺陷，就可以實(shí)施主動(dòng)算法以立即拒絕高風(fēng)險(xiǎn)晶圓。同樣，準(zhǔn)確識(shí)別和分類所有宏觀顆粒和缺陷可以防止不必要的錯(cuò)誤拒絕，這是另一個(gè)可能增加成本的因素。

結(jié)論

除了這些裸晶圓挑戰(zhàn)之外，英思特估計(jì)在可預(yù)見的未來，300毫米拋光和外延晶圓的供應(yīng)將受到限制。為了避免報(bào)廢短缺的資源或?qū)@些晶圓進(jìn)行額外的耗時(shí)返工，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)晶圓質(zhì)量變得比以前更加重要。

幸運(yùn)的是，新的具有成本效益的檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。通過使用這些工具，晶圓制造商可以提高整體晶圓質(zhì)量、降低成本并提高生產(chǎn)率。采用明場(chǎng)和暗場(chǎng)方法，基于激光或基于白光的光學(xué)散射測(cè)量可用于檢查裸拋光晶片和外延層。

當(dāng)與自動(dòng)缺陷分類 (ADC) 軟件中的復(fù)雜算法相結(jié)合時(shí)，此類集成技術(shù)創(chuàng)新有可能成為晶圓制造商不可或缺的工具。同樣，這些相同的工具可以應(yīng)用于化合物半導(dǎo)體的制造，以及檢測(cè)碳化硅(SiC)或氮化鎵(GaN)的表面大顆粒缺陷。

審核編輯 黃宇