KLA heeft twee nieuwe producten aangekondigd: het PWG5™ wafergeometrie-systeem en het Surfscan® SP7XP waferdefect-inspectiesysteem. De nieuwe systemen zijn ontworpen om uiterst lastige problemen aan te pakken bij de productie van geavanceerde geheugen- en logische chips, zo meldt Semiconductor Digest.
Steeds hoger gestapeld, tot moleculaire wolkenkrabbers, is het meest capabele flashgeheugen gebouwd in een architectuur die 3D NAND wordt genoemd. De huidige 96-laagse top-of-the-line geheugenchips, die al op de markt zijn in de meest geavanceerde mobiele apparaten, zullen binnenkort worden vervangen door 3D NAND structuren met 128 of meer lagen in de voortdurende zoektocht naar meer ruimte-efficiëntie en kosteneffectiviteit. Om deze complexe structuren te vervaardigen moeten honderden dunne films van meerdere materialen worden afgezet en vervolgens geheugencellen worden gecreëerd door etsen en het vullen van gaten van enkele micron diep en een honderdste van een micron in doorsnee. Naarmate deze filmstapels hoger worden, veroorzaken ze spanning op de wafer, waardoor de surface planarity van de wafer uiteindelijk wordt vervormd. Deze vervormde wafers beïnvloeden de uniformiteit van de downstream processen en de integriteit van de patronen, wat uiteindelijk de prestaties en de opbrengst van het uiteindelijke apparaat beïnvloedt. Het PWG5 metrologiesysteem kan minieme vervormingen van de wafergeometrie meten met een ongekende resolutie om de patroonvervorming van de wafer bij de bron te identificeren en te corrigeren. Bovendien kunnen deze kritische metingen van de wafergeometrie nu worden uitgevoerd voor grote kromtrekbereiken bij inline snelheden.
Jijen Vazhaeparambil
Cruciale rol in de procesbesturing
“De complexe meerlaagse constructie van 3D NAND heeft het belang van de wafergeometrie-metingen naar de voorgrond gebracht”, aldus Jijen Vazhaeparambil, algemeen directeur van de afdeling Surfscan en ADE bij de KLA. “Ons nieuwe patterned geometriesysteem, de PWG5, heeft de gevoeligheid om afwijkingen van de vlakheid aan de voor- en achterzijde van de wafer tegelijkertijd te meten. De inline snelheid en de uitzonderlijke resolutie ondersteunen niet alleen 3D NAND, maar ook geavanceerde DRAM- en logische toepassingen. In combinatie met KLA’s 5D Analyzer® -data-analysesysteem helpt de PWG5 onze klanten bij het nemen van beslissingen, zoals het herwerken van wafers, het opnieuw kalibreren van procestools of het waarschuwen van het lithografiesysteem, zodat de best mogelijke patrooncorrecties kunnen worden toegepast. Het PWG5-systeem speelt een cruciale rol in de procesbesturing en helpt bij de groei van het geavanceerde geheugen en de logische opbrengst, de prestaties en de winstgevendheid van het systeem.”
Machine learning-based defect classificatie
Aan de geavanceerde logische kant van de halfgeleiderindustrie neemt de productie van 5nm-knooppunten toe, terwijl de 3nm-knooppunten in ontwikkeling zijn. EUV-lithografie is bijna universeel geworden voor de meest kritische lagen binnen deze knooppunten, en de productie van apparaten wordt verder gecompliceerd door nieuwe geometrieën zoals finFET of gate all around (GAA) transistor-architecturen. Patroonvorming van dergelijke kleine, complexe functies op een repeteerbare manier, miljarden keren over een wafer, vereist exquise defectiviteitscontrole, met inbegrip van het gebruik van wafer inspectors zonder patronen voor een zorgvuldige kwalificatie van startende substraten en materialen, en frequente monitoring van processen en gereedschappen. De nieuwe Surfscan SP7XP unpatterned wafer defect inspectiesysteem is voorzien van vorderingen op het gebied van gevoeligheid en doorvoer, en introduceert machine learning-based defect classificatie die samen het vastleggen en identificeren van een nog breder scala aan defecte typen op een nog breder scala aan dekenfilms en substraattypen mogelijk maken dan de benchmark Surfscan SP7.
Verbeteren van de cost of ownership
Thema: Hoe wordt een bedrijf duurzaam en winstgevend? Lees Link magazine digitaal
Vazhaeparambil voegde hieraan toe: “Het Surfscan-ontwerpteam richtte zich niet alleen op de technische vooruitgang ter ondersteuning van de gevoeligheid en de defectclassificatie, maar ook op het verbeteren van de cost of ownership. Als gevolg hiervan vertegenwoordigt de Surfscan SP7XP een single-tool oplossing voor niet-gepatroneerde wafer inspectie toepassingen van R & D tot hoog volume productie van leading-edge ontwerp knooppunt substraten en apparaten. Het is in gebruik bij de fabrikanten van siliciumwafer, de fabrikanten van het halfgeleidermateriaal die defect-vrije processen ontwikkelen, en halfgeleider fabs voor het verzekeren van inkomende wafer, proces en hulpmiddelkwaliteit.”
Om hun hoge prestaties en productiviteit te behouden, worden Surfscan SP7XP en PWG5 systemen ondersteund door het wereldwijde uitgebreide servicenetwerk van KLA.
