当我还是个小孩的时候,我记得一部名为“梦幻般的航程”的1966年美国科幻探险电影(韩国标题是“微队”)在旧的黑白电视上)。特种效果盛大,令人兴奋的情节在一个年轻时对我产生了巨大影响。经过40多年,我仍然无法从我的头上得到一些超现实的场景。
如果你还没有看到这部电影,让我告诉你这个情节。一个辉煌的科学家制定了一种革命性的技术,可以改变世界。不幸的是,科学家有一个血凝块,即将杀死他。为了拯救科学家,研究人员及其核潜艇的团队缩小到显微尺寸,并注入科学家的血液。潜艇的船员有一个有限的时间来查找和修复血凝块,并在小型化效果磨损之前离开科学家的身体。在关键旅程中,船员面临着许多障碍和困难。当船员最终到达血凝块时,他们只剩下6分钟来在凝块上运行并退出科学家的身体。它们成功地去除血凝块,并在返回正常尺寸之前仅逐秒逸出。
礼貌:二十世纪 - 福克斯电影公司
现代,先进的半导体器件已经很小,每年都越来越小。我们所谈论的临界维度通常以纳米甚至羊在纳米或甚至埃中测量。因此,这些装置是电影中所示物体的大小的一小部分(在韩国标题中,“微量”是指红细胞的尺寸,大小为约6-8微米)。
在半导体开发的早期阶段,我们在半导体器件中处理纳米镜的“缺陷”或“故障”,使其不含缺陷和生产的质量体积。在这个发展早期的发展阶段,花费了大量的时间和金钱来发现和删除这些缺陷并使该设备“健康”(潜在的时间远远超过微型潜艇及其船员的成本!)。
在电影中,潜艇的船员找到了问题并导航到其位置以消除问题。所有这一切都发生在真正的人体中,并且船员无法犯任何错误。如果他们这样做,他们不仅会杀死自己,还会杀死病人并摧毁可能改变世界的知识。在电影中,没有“错误恢复”或“再次尝试”。
在半导体显影的情况下,可以在制造硅装置时从故障或缺陷中恢复。然而,在时间和成本方面(并且可能是公司的声誉),这是非常昂贵的。没有人想运行数十或数百个重复的晶片实验以确定失败或缺陷的原因,或者必须在一系列昂贵的DOE(实验设计)测试中解决问题。此外,一些故障或错误难以通过逆向工程或通过去覆盖器件(去除外层以暴露内部)来解析任何故障或错误。
在破坏性测量期间,它也不可避免地将在测量过程中引入不准确的情况。此外,虽然许多非破坏性检查技术(如光学散射测定法)变得更加可访问,但它们并不总是能够测量并识别每个设备缺陷或失败的根本原因。
使用虚拟制造(过程建模)和分析技术,我们可以定位故障和缺陷,而不必担心摧毁“患者”。我们可以在纳米级设备世界内导航,不仅可以识别我们眼前的缺陷,还可以确定其原因,问题的来源以及它应该如何“处理”。在这一关键的使命中,您不必将您的生命放在界线上。您所需要的只是有一台电脑(您的普通PC)和一些优秀的软件(semulator3d.®) 开始。LAM研究现已向整个半导体行业提供该软件。
图1:在FinFET牺牲栅极湿蚀刻工艺之后可见的不希望的多硅残留碎片。由于模式加载效果而产生碎片。
图2:由钨闸门的源/漏极接触引起的FinFET电气故障。这种失败的根本原因是掩码未对准。
图3:在3D NAND中,昂诺堆底部的小点缺陷可以在沉积堆叠时以沉积堆叠,并最终阻止设备中的通道。
图4:确定了3D NAND FG-FG距离违规,这使得设备易于短路。由于蚀刻弯曲,光刻CD和掩模覆盖物的影响,引入了误差。
现在,让我们看看电影中的使命与使用进程建模软件之间的一些相似之处和差异。
奇妙的航程 | 使用Semulator3D进行过程建模 |
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你的使命:拯救生命 | 您的使命:保存产品(或可能是您的公司) |
您正在解决“Micro”的缺陷 | 您正在解决“Nano”的缺陷 |
只有一次机会拯救病人 | 您可以随时运行模拟,无需伤害或成本“患者”。 |
你只有1小时完成使命并生存 | 只要您拥有软件许可证(多年!),您可以解决问题。 |
如果你失败了你的使命,你就死了 | 如果您在使命中失败,请不要恐慌。这只是一个模拟。 |
顺便提一下,如果您选择接受这一奇妙的航程进入半导体过程开发,请不要忘记在Semulator3D中录制电影,以便您可以扮演英雄的角色。