計(jì)量并不廉價(jià)??計(jì)量專家的費(fèi)用和計(jì)量工具的成本就不低??但如果是以生產(chǎn)和成品率為目標(biāo)的話,那么它絕對算得上價(jià)廉物美。
多年以來,許多業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為計(jì)量是一項(xiàng)非增值的花費(fèi),但是隨著在器件制造流程中計(jì)量重要性的不斷提高,它正在快速地成為幫助獲取巨額收入的關(guān)鍵因素之一。在一篇研究內(nèi)容廣泛全面的研討會論文中,對這種重心轉(zhuǎn)移背后的原因進(jìn)行了明確的描述,對于那些在各類檢查、測量和測試應(yīng)用中生產(chǎn)或使用計(jì)量的從業(yè)者來說,這篇論文應(yīng)該被視為最重要的參考資料之一。
通過對“增值”計(jì)量的討論,論文的第一作者、國際半導(dǎo)體技術(shù)制造協(xié)會(ISMI)的Benjamin Bunday,與來自ISMI和Sematech、Freescale、Advanced Micro Devices、Intel、Spansion、Texas Instruments和IBM的合作者們一起,解釋了為什么將計(jì)量看成是一項(xiàng)非增值花費(fèi)的傳統(tǒng)“思維”,已經(jīng)成為一種誤導(dǎo)性的危險(xiǎn)論斷。正如Bunday所說:“在當(dāng)前最新工藝出現(xiàn)中的各種重要的技術(shù)趨勢,比如光學(xué)鄰近修正(OPC)、可制造性設(shè)計(jì)(DFM)和先進(jìn)工藝控制(APC)等,實(shí)際上都基于在 誤差和精度方面,可以對計(jì)量進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整這個(gè)前提假設(shè)?!?/P>
Bunday和合著者們解釋了為什么在特征尺寸計(jì)量和套刻精度、薄膜與缺陷計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)處處都可以找到這樣的例證。以APC為例,他們展示了這個(gè)全新的概念是如何使計(jì)量在最終產(chǎn)品質(zhì)量中扮演主要角色的:“過去,計(jì)量監(jiān)測工藝流程的結(jié)果,而且主要用途是出現(xiàn)異常偏差后進(jìn)行返工和‘在事后’對工藝進(jìn)行調(diào)整。APC將它推到一個(gè)新的水平,通過‘過程中修正’來不斷地將工藝向目標(biāo)引導(dǎo)?!边@篇論文分析了典型的柵層APC循環(huán),其中計(jì)量數(shù)據(jù)被反饋以用于調(diào)整光刻設(shè)置,同時(shí)又被前饋來調(diào)整基于光刻結(jié)果的柵刻蝕;對快速熱退火注入步驟進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整,以進(jìn)一步修正柵刻蝕步驟中可能出現(xiàn)的任何異常偏差。
在光刻工藝建模和OPC校準(zhǔn)和驗(yàn)證中??所有這些都是不斷地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)步到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)??計(jì)量已經(jīng)成為關(guān)鍵?!叭绻皇褂霉饪探:头直媛试鰪?qiáng)技術(shù),現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展就是絕不可能的,”Bunday說?!傲私夤饪烫卣鲌D形的實(shí)際CD的信息,是開發(fā)基于物理的光刻模擬器的關(guān)鍵,而且這些與用于對它們進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn)的計(jì)量的表現(xiàn)一樣出色。”
論文中還包括一份計(jì)量工具性能的簡短調(diào)查。這值得關(guān)注,因?yàn)樗伙@了一些需要克服的障礙,以及可能為當(dāng)前和今后的計(jì)量問題提供解決方案的技術(shù)趨勢。Bunday評論了各種CD計(jì)量平臺、套刻精度計(jì)量工具和缺陷計(jì)量系統(tǒng),得出的結(jié)論是大多數(shù)技術(shù)都有望以某種形式擴(kuò)展到32nm或以下節(jié)點(diǎn);CD-SEM會繼續(xù)向前發(fā)展,而光學(xué)CD工具將推進(jìn)到22nm節(jié)點(diǎn)附近,雖然它們在那之后可能會遇到麻煩。
論文中有一部份是對計(jì)量工具的投資回報(bào)率(ROI)進(jìn)行建模分析,并介紹了對工廠內(nèi)的不同計(jì)量工具進(jìn)行分析的各種方法和成本模型。Bunday承認(rèn),為OPC、DFM、APC和系統(tǒng)與隨機(jī)成品率提升收集數(shù)據(jù)需要不同的平臺,為了計(jì)算出這些變量的“附加值”,需要全面了解它們中的每一項(xiàng)對成本底線和投資回報(bào)率的貢獻(xiàn)。
值得注意的是,雖然多年來計(jì)量和工藝設(shè)備的制造商都在盡力地簡化日益復(fù)雜的平臺的操作流程,以使它們能夠由技工來代替工程師進(jìn)行操作,但人員因素仍舊非常重要。正如他所說的:“計(jì)量人員有責(zé)任改進(jìn)整套工具的工藝菜單的運(yùn)行質(zhì)量,從而減少工具與工具之間的不匹配,并加快工藝菜單的創(chuàng)建過程。要想從計(jì)量工具中獲取最大的價(jià)值,需要了解工具可能會對fab生產(chǎn)力造成負(fù)面影響的所有方式?!弊钚滦偷脑O(shè)備是生產(chǎn)力的一個(gè)重要部分,但僅此一項(xiàng)并不足以確保生產(chǎn)力目標(biāo)的達(dá)成。
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