第三代半導(dǎo)體工藝研發(fā)和失效分析的推進(jìn)器

先前蔡司君介紹過第三代半導(dǎo)體晶圓位錯檢測和第三代半導(dǎo)體功率器件工藝分析的案例，各種顯微成像技術(shù)在晶圓缺陷密度統(tǒng)計(jì)和器件失效分析中發(fā)揮著重要作用。

此外，襯底晶圓尺寸也是業(yè)界非常重視的一個方向，國際主流SiC廠商已經(jīng)進(jìn)入了8英寸時(shí)代，國內(nèi)企業(yè)也在緊追不舍。由于化合物半導(dǎo)體晶圓成本相對較高，在不破壞整片晶圓的前提下使用電鏡完成常規(guī)檢測甚至失效分析能夠降低分析成本并提高檢測效率，因此是很多廠商尋求的方案。

今天我們將給大家介紹蔡司的電鏡解決方案如何實(shí)現(xiàn)低成本高效率的工藝驗(yàn)證和晶圓檢測。

Near-line分析利器

蔡司場發(fā)射掃描電鏡和雙束電鏡均可配備超大樣品倉室、載物臺及Airlock交換倉，最大可兼容8英寸晶圓，在不裂片的條件下實(shí)現(xiàn)整片晶圓任意位置的截面及TEM樣品制備、SEM成像等任務(wù)。

    ▲ 最大兼容8英寸晶圓的樣品交換倉

      ▲ 最大兼容8英寸晶圓的電鏡載物臺

    定制自動化流程解放您的雙手

襯底、外延生長或晶圓制造的日常工藝控制往往需要對晶圓上的多個特征位置進(jìn)行分析。蔡司場發(fā)射掃描電鏡或雙束電鏡可設(shè)定定制的自動化流程，對晶圓上多個固定位置進(jìn)行自動的圖像調(diào)節(jié)、聚焦和采集，或使用聚焦離子束完成自動樣品制備，在長時(shí)間的連續(xù)工作中降低操作成本和人力成本。同時(shí)亦可通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更智能的圖像處理和量測。

樣品導(dǎo)電性差如何解決？

在對半絕緣型碳化硅襯底或其他導(dǎo)電性較差的化合物半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行顯微分析時(shí)，容易遇到樣品積累電荷導(dǎo)致圖像漂移和變形，襯度變差等一系列問題。蔡司場發(fā)射掃描電鏡的NanoVP可變氣壓模式，可消除荷電效應(yīng)的不良影響，在低真空下實(shí)現(xiàn)高分辨成像，且操作簡便，無需復(fù)雜的校準(zhǔn)流程。

    ▲ SEM物鏡及下方的NanoVP光闌

▲6寸不導(dǎo)電晶圓上的光刻圖形，高真空(左)和NanoVP (右)模效果對比

大尺寸晶圓的分析平臺、自動化的工作流程以及不導(dǎo)電樣品的成像技術(shù)對于新興襯底及上下游廠商提供了很大價(jià)值。新能源、軌道交通、消費(fèi)電子等下游應(yīng)用的旺盛需求驅(qū)動了國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在廠商工藝研發(fā)和降本的周期中，near-line的整片晶圓檢測以及失效分析將占據(jù)越來越重要的地位，未來我們還將繼續(xù)介紹更多功率及化合物半導(dǎo)體相關(guān)的檢測方案。