Coventor的首席技术官David Fried在2017年SEMICON West大会上做了题为“基于3D模型的智能制造未来过程控制”的演讲。通过本次演讲,您将了解高速3D工艺建模,以及如何使用基于模型的工艺控制来提高先进半导体技术的工艺成品率。
先进的CMOS和存储技术正以惊人的速度在结构上变得更加复杂。在Logic CMOS中,从65nm开始,我们引入了嵌入式应力源/漏极、替换高k/金属门、finfet、复杂的多图案方案和更多的结构创新。NAND Flash已经从传统的平面位线转向了令人惊叹的3D垂直位线。DRAM通过埋没字行、使用惊人的高纵横比电容器和使用更复杂的多模式方案(尽管困难重重),继续扩大比特单元面积。在所有这些创新中,半导体行业有效地采用了平面时代的“自上而下的处理能力”,并将其应用到3D结构中,使用的表面(即侧壁)以前没有在设备中使用。下一组逻辑和内存创新肯定会延续这一趋势,甚至使用从上至下的观察看不见的表面。例如,gate -全能(GAA)或纳米线设备将在设备下面有关键的结构要求,代表了计量和工艺方面的全新挑战范例。工艺改进,如原子层沉积(ALD)和原子层蚀刻(ALE)将是必需的。需要改进光学临界尺寸(OCD)和x射线测量技术(XRD, XRR等)。但是,这些过程和模式方案的综合复杂性也将推动基于模型的先进过程控制的新时代,通过前馈和反馈控制方案,将最先进的计量和检测结果与最先进的过程和设备级控制联系起来。
在这些先进技术中,提高制程成品率将依赖于减少整个制程差异:工具与工具、批次与批次、晶圆与晶圆和跨晶圆。传统的工艺产量梯度活动旨在减少工艺中所有单独步骤的变化。然而,每一个单独的过程和它们相关的控制参数发展得相当不同,导致使用某些过程来补偿其他过程产生的不可纠正的变化的独特机会。这种改进不依赖于静态的工艺调整,而依赖于对许多工艺的实时主动控制。为了以制造的速度交付先进设备结构的最先进工艺的控制信息,需要高速三维工艺建模。这个3D模型将收集所有之前加工过程中测量到的变化,从而精确预测每个晶圆上关键器件结构的当前状态。使用计算方法对每个晶圆片上多个位置的多个关键设计特性进行预测,将使使用当今工艺设备上部署的最新控制的前馈过程控制达到新水平。这种基于3D模型的工艺控制对工艺和结构尤其重要,因为计量只能提供变化本质的部分信息,这通常是下一代先进设备结构的情况。与会者将了解高速3D工艺建模,以及如何使用基于模型的工艺控制来提高先进半导体技术的工艺成品率。