來源：佳能

在日趨復(fù)雜的先進(jìn)半導(dǎo)體制造工序中實(shí)現(xiàn)高精度的校準(zhǔn)測量

佳能于2023年2月21日推出半導(dǎo)體制造用晶圓測量機(jī)“MS-001”，該產(chǎn)品可以對晶片進(jìn)行高精度的對準(zhǔn)測量※1。

在邏輯和存儲器等尖端半導(dǎo)體領(lǐng)域，制造工序日趨復(fù)雜，晶片更容易發(fā)生翹曲等形變。為了制造出高精度的半導(dǎo)體元器件，需要準(zhǔn)確測量晶片的變形情況，并使用數(shù)臺半導(dǎo)體光刻設(shè)備將多達(dá)數(shù)層的電路圖進(jìn)行高精度套刻，然后再進(jìn)行曝光。為了實(shí)現(xiàn)高精度套刻，晶片表面用于定位的對準(zhǔn)標(biāo)記由數(shù)個增加至數(shù)百個。為此，分別在每臺半導(dǎo)體光刻設(shè)備中對數(shù)百個對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行對準(zhǔn)測量就非常耗時，從而降低了半導(dǎo)體光刻設(shè)備的生產(chǎn)效率。隨著新產(chǎn)品的應(yīng)用，可以在晶片運(yùn)送至半導(dǎo)體光刻設(shè)備之前統(tǒng)一完成大部分的對準(zhǔn)測量，減輕在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中進(jìn)行對準(zhǔn)測量操作的工作量，從而提高半導(dǎo)體光刻設(shè)備的生產(chǎn)效率。

1. 借助區(qū)域傳感器和調(diào)準(zhǔn)用示波器新光源，可實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)標(biāo)記的高精度測量。

新產(chǎn)品“MS-001”所搭載的調(diào)準(zhǔn)用示波器安裝有區(qū)域傳感器，可以進(jìn)行多像素測量，降低測量時的噪音。另外，“MS-001”還可以對多個種類的對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行測量。通過采用新開發(fā)的調(diào)準(zhǔn)用示波器光源，新產(chǎn)品可提供的波長范圍比在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中※2測量時大1.5倍，能夠以用戶所需的任意波長進(jìn)行對準(zhǔn)測量。因此，相較于在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中所進(jìn)行的測量，“MS-001”所能實(shí)現(xiàn)的對準(zhǔn)測量精度要更高。

2.通過使用“Lithography Plus”實(shí)現(xiàn)預(yù)測性曝光校正

通過引進(jìn)解決方案平臺“Lithography Plus”（2022年9月上市），可以將有關(guān)半導(dǎo)體光刻設(shè)備和“MS-001”的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的相關(guān)信息集中到“Lithography Plus”中。將“MS-001”在半導(dǎo)體器件的制造工藝中所獲取的測量數(shù)據(jù)和“Lithography Plus”所集中的信息進(jìn)行對照監(jiān)測，就可以檢測出晶片表面對準(zhǔn)信息的變化，并在半導(dǎo)體光刻設(shè)備上進(jìn)行自動校正。這樣就可以實(shí)現(xiàn)從對準(zhǔn)測量到曝光工序的集中管理，為降低CoO※3做貢獻(xiàn)。

※1. 制造半導(dǎo)體時要對多層電路圖進(jìn)行重疊，為了定位，對晶片上用于對準(zhǔn)的標(biāo)記、即對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行測量的工作叫對準(zhǔn)測量。

※2. 與佳能現(xiàn)有半導(dǎo)體光刻設(shè)備相比較。（截至2023年2月21日）

Cost of Ownership的簡寫。是半導(dǎo)體生產(chǎn)所需要的總成本的指標(biāo)。

【應(yīng)用新產(chǎn)品后提高生產(chǎn)效率效果示意圖】

尖端半導(dǎo)體的生產(chǎn)需要進(jìn)行100～700點(diǎn)的多點(diǎn)對準(zhǔn)測量，如果引進(jìn)“MS-001”的話，可以提高半導(dǎo)體光刻設(shè)備的生產(chǎn)效率，為用戶降低CoO做貢獻(xiàn)。

〈主要特點(diǎn)〉

借助區(qū)域傳感器和調(diào)準(zhǔn)用示波器新光源，可以實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)標(biāo)記的高精度測量。

l“MS-001”所搭載的調(diào)準(zhǔn)用示波器安裝有區(qū)域傳感器，可以進(jìn)行多像素測量，降低測量時的噪音。另外，它還可以對多個種類的對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行測量。

l通過采用新開發(fā)的調(diào)準(zhǔn)用示波器光源，“MS-001”可提供的波長范圍比在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中測量時大1.5倍，能夠以用戶所需的任意波長進(jìn)行對準(zhǔn)測量。因此，其所進(jìn)行的對準(zhǔn)測量比在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中所進(jìn)行的測量精度要更高。

調(diào)準(zhǔn)用示波器的構(gòu)造（示意）

通過使用“Lithography Plus”實(shí)現(xiàn)預(yù)測性曝光校正

通過引進(jìn)解決方案平臺“Lithography Plus”（2022年9月上市），可以將有關(guān)半導(dǎo)體光刻設(shè)備和“MS-001”的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的相關(guān)信息集中到“Lithography Plus”中。將“MS-001”在半導(dǎo)體器件的制造工藝中所獲取的測量數(shù)據(jù)和“Lithography Plus”所集中的信息進(jìn)行對照監(jiān)測，就可以檢測出晶片上對準(zhǔn)信息的變化，在半導(dǎo)體光刻設(shè)備上進(jìn)行自動校正。這樣就可以對從對準(zhǔn)測量到曝光的各個工序進(jìn)行集中管理，為降低CoO做貢獻(xiàn)。

Lithography Plus使用示意

〈半導(dǎo)體光刻設(shè)備用檢測設(shè)備的市場動向〉

在邏輯、存儲器、CMOS傳感器等尖端半導(dǎo)體領(lǐng)域，制造工序日趨復(fù)雜，半導(dǎo)體設(shè)備制造工廠為了制造出高精度的半導(dǎo)體元器件，需要提高套刻的精度，因而曝光前要測量的對準(zhǔn)測量點(diǎn)也越來越多。如果在半導(dǎo)體光刻設(shè)備中對數(shù)量眾多的測量點(diǎn)進(jìn)行對準(zhǔn)測量的話，測量本身會非常耗時，進(jìn)而就會降低半導(dǎo)體光刻設(shè)備的生產(chǎn)效率。

為此，半導(dǎo)體制造領(lǐng)域引進(jìn)了晶圓測量機(jī)，將半導(dǎo)體光刻設(shè)備的對準(zhǔn)測量功能分離出來，以此來確保生產(chǎn)的高精度和生產(chǎn)效率。預(yù)計未來對高精度晶圓測量設(shè)備的需求將會增長。（佳能調(diào)查）

（關(guān)于調(diào)準(zhǔn)用示波器）

是一種可以讀取晶片上的對準(zhǔn)標(biāo)記并進(jìn)行對準(zhǔn)的設(shè)備。光刻設(shè)備要對電路圖進(jìn)行多次重復(fù)曝光。其定位精度是非常準(zhǔn)確的。如果不能對已經(jīng)曝光的下層部分進(jìn)行準(zhǔn)確定位的話，整個電路的質(zhì)量會降低，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)良品率的降低。如果用高爾夫來比喻其精度的話，它就相當(dāng)于從東京到夏威夷的距離實(shí)現(xiàn)“一桿入洞”。

審核編輯黃宇