Jp 09 by KLA Corporation

製品ニュース 2810 and 2815 明視野パターン付きウェーハ検査装置

メモリメーカは、アスペクト比の高い密集した繰り返しパターンにおいて微細な欠陥を高スループットで検出する必要がある。ロジックメーカは、新しい材料と急速に変化するプロセスを採用した複雑なロジックパターン、および、密集した繰り返しパターンにおいて、重大な欠陥をすべて検出する必要がある。これらの欠陥検査条件の要求に加えて、新しいプロセスの歩留まりを短期間で向上させるために、感度と処理速度を向上させる必要がある。 2810と2815は、業界初のメモリおよびロジック専用フルスペクトル明視野検査装置であり、デバイスタイプごとにカスタマイズされた機能によって歩留まりの問題を解決できる。KLATencorの包括的なウェーハ検査ポートフォリオを構成する281x明視野検査装置は、55nm以降のノードのメモリと45nm以降のノードのロジックの製造に有効なライン監視およびエンジニアリング解析機能を備えている。 281xは、既に多くの実績を持つ2800シリーズフルスペクトルDUV/UV/可視光明視野検査装置をベースにしており、メモリ用およびロジック用にカスタマイズされた光学モードとアルゴリズムを使用して、すべてのプロセスレイヤ上で歩留まりにとって重大な欠陥を広範に捕捉する。281x検査装置は、選択可能なスペクトル照明光源とピクセルに依存しない高いNAを備えている。それによって、材料のコントラストを高め、重要で無い欠陥を抑制し、改良された自動欠陥分類機能を使用して、有効な欠陥パレートチャートを生成できる。スループットが2800のほぼ2倍に向上した281xを使用して、歩留まりを短期間でシステマチックに向上でき、重要なエッチング、CMP、およびフォトプロセスのラインモニターおよび欠陥低減を行うことができる。281xには、プロセス開発に必要な柔軟性、量産現場での信頼性、次世代ノードおよび新しいデバイステクノロジへの拡張性が備わっている。

90nm Pixel (BBDUV BF) 50nm Pixel (BBDUV BF)

Pattern

Line Thinning

Bridge

Particle

SEM NonVisual/Bump

Defects of Interest

カスタマイズされた光学モードと選択可能なフルスペクトル DUV/UV/可視光照明によって、あらゆる工程の対象欠陥に対して高い感度を実現最高の量産加重平均スループット(WATIP)により、サンプリング数の増加、所有コスト(CoO)の低減、または高感度検査が可能に他のKLA-Tencor検査装置およびレビュー装置との共通性および接続性により、検査装置の処理能力を最大限に引き出し、量産ラインの統合時間を短縮量産現場で実績のある、拡張性の高い確立されたツールアーキテクチャによって、複数のテクノロジノードに対応する信頼性の高いライン監視機能を実現プロセスウィンドウクォリフィケーション(PWQ)アプリケーションは量産に移行する前にデザインを評価し改善に寄与する

100 2800 2810 75

Layer 1

Equivalent Throughput

新しい50nmピクセルによって重大なブリッジ欠陥の捕捉が2倍に増加したことを示す2815の欠陥パレートチャート。業界最小のピクセルにより、対象欠陥の捕捉が改善され、プロセス異常の早期検出が可能になる。 2007年冬号歩留まり管理ソリューション

Normalized Defect Count

Defect Count

2810または2815の具体的な使用事例と歩留まり問題へのご質問については、 Mark Shirey (mark.shirey@kla-tencor.com)までお問い合わせください。

281xの特長

Layer 2

Layer 3

2810: 75– 80% throughput improvement over 2800

スループットが向上し、メモリ用にカスタマイズされた新しいパターン抑制モードを備えた2810は、 3つのメモリデバイスの前工程でスループットが 2800を超え、感度が向上した例を示している。

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製品ニュース Puma™ 9150 暗視野パターン付きウェーハ検査装置

Puma 9150の特長新しい光学モードとStreak暗視野イメージングテクノロジにより、幅広いアプリケーションで欠陥タイプの捕捉を改善必要な感度で最高の量産スループットを維持することによって、歩留まりサンプリング数を増やし、CoOの低減を可能に他のKLA-Tencor検査装置およびレビュー装置との共通性および接続性により、検査装置の処理能力を最大限に引き出し、量産ラインの統合時間を短縮

半導体デバイスメーカは、短期間で歩留まりを向上させ収益を上げるために、微細化する寸法、新しい材料、および画期的なデバイス構造に関連する歩留まりの問題に対処する必要がある。パターン付きウェーハ検査装置を使用すると、エンジニアはプロセス開発から量産に至る製品ライフサイクルのあらゆる段階で欠陥の問題を解決できるようになり、歩留まりを向上させることができる。KLA-Tencorの包括的なウェーハ検査ポートフォリオを構成する Puma 9150暗視野検査装置は、45nm以降のノードに対応する有効な異常モニター機能を備えている。レーザイメージング暗視野検査装置のPumaファミリの最新製品となるPuma 9150は、画期的な Streak™テクノロジを利用し、機能を拡張することにより、高いスループットで幅広い欠陥タイプを捕捉できる。新しい光学モードを使用すると、エッチング工程検査ではブリッジなどのパターン欠陥に対する感度を高め、CMPプロセスでは残留物などの欠陥の捕捉を改善し、リソ工程では高いスループットでリソ起因の欠陥を検出できる。Puma 9150は、フィルム工程モニターのベンチマーク感度を提供するだけでなく、ツールモニター用アプリケーション、フォトセルモニターや現像後検査においてサンプリング数を増加し、高感度の広帯域明視野検査を補完する。 Puma 9150の具体的な使用事例と歩留まり問題へのご質問については、 Amir Azordegan (amir.azordegan@kla-tencor.com)までお問い合わせください。

使いやすい改良機能と画期的なアルゴリズムにより迅速かつ簡単なレシピセットアップ確立されたツールアーキテクチャと量産現場で実績のあるマッチング性能により、一貫性のある信頼性の高い検査結果を生成 Signal-to-Noise Ratio

Traditional Optical Modes New Optical Modes

Bridge

Cu Residue

Missing Contact

Puma 9150の従来の光学モードと新しい光学モードの補完的な検出機能を示す3つの欠陥のS/N比。複数の光学モードにより、幅広いアプリケーションで広範な暗視野欠陥タイプの捕捉が可能となる。

2007年冬号歩留まり管理ソリューション

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Puma 9150の新しい光学モードにより、不完全なCu研磨(上図)、変形したコンタクト、ブリッジ、残留物などの低プロファイル欠陥をより多く捕捉できる。

製品ニュース eDR-5200 電子ビームレビューおよび分類装置

デザインルールが45nm以降のノードに微細化するにつれ、欠陥および歩留まり管理エンジニアはますます、レビューツールによって生成される欠陥パレートチャートの品質と微細な欠陥にこだわるようになってきた。eDR-5200ウェーハ欠陥レビューおよび分類装置は、50nm以下の欠陥をイメージングし、SEM不可視(SNV)欠陥を大幅に減らして、より正確な欠陥パレートチャートを生成することにより、これらの問題に適切に対処できる。KLA-Tencorの包括的な欠陥ソリューションポートフォリオの重要な構成要素であるeDR-5200は、分解能および欠陥再検出感度の向上を活かすと共に、KLA-Tencor検査装置との専用接続を確立することにより、45nm以降のノードで優れたレビュー性能、短期間での歩留まり向上、および高いツール生産性を可能にする。 eDR-5200では、電磁波イマージョンカラム設計が採用されており、50nm以下の欠陥のイメージングに必要な解像度を達成する。さらに、高精密ステージ、画期的な欠陥オフセット、および高度な再検出アルゴリズムにより、低コントラスト欠陥や微細な欠陥の検出に必要な機能を提供し、レポートされるSNVの数を効果的に削減する。パワーアシスト分類(ePAC™)や完全自動欠陥分類(eADC™)などの欠陥分類への斬新なアプローチによって、欠陥パレートチャートがさらに改良される。また、eDR-5200では、検査/レビューのサイクルを１つの使用例とするために、KLA-Tencor光学検査装置へのシームレスな接続性を確立できる。それによって、より質の高い欠陥パレートチャートを1時間あたりより多く生成できるようになり、エンジニアは45nmノードデバイスの最も微細で重大な欠陥に関する歩留まりの問題でも迅速に解決できる。 eDR-5200の具体的な使用事例と対処できる歩留まり問題へのご質問については、 Christophe Fouquet (christophe.fouquet@kla-tencor.com)までお問い合わせください。

0.5µm FOV

100

SNV Rate %

高いステージ精度と画像解像度によって50nm以下の欠陥の検出とイメージングが可能量産に適した手動、パワーアシスト、および全自動の欠陥分類により、短時間で最高品質の欠陥パレートチャートを取得 KLA-Tencor検査装置との専用接続によって、SEMで正確なレシピセットアップを迅速に生成し、さらにSEM不可視欠陥などの無視できる欠陥の検出率を低減画期的なEDXデザインにより、組成に基づいて100nm以下の欠陥解析および分類が可能 KLA-Tencor検査ツールとレビューツール間の接続によって、プロセスウィンドウクォリフィケーション(PWQ)時間を大幅に短縮

36 22 12

3BEOL

4FEOL

22 13

2 1FEOL

2FEOL

50nm Defect

5BEOL

6BEOL

7BEOL

Layer

液浸カラム設計と高いステージ精度を備えた eDR-5200では、50nm以下の欠陥を検出およびイメージングできる。

2007年冬号歩留まり管理ソリューション

27 11

POR Method eDR Method

eDR-5200の特長

eDR-5200では、座標精度が向上し、KLA-Tencor検査装置との接続が確立されており、レポートされるSEM不可視欠陥の数が大幅に減少している。

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製品ニュース SURFmonitor プロセスの特性と計測モジュール

SURFmonitorの特長欠陥検査と同一のスキャンから得られるため、検査スループットに影響を与えることなく欠陥および膜の形態情報を収集する強力なアルゴリズムによって欠陥シグネチャを抽出し、表面散乱の検査結果を有用なデータに変えるサブオングストロームの垂直 (パターンの高さ)分解能と業界屈指の横方向分解能 Surfscan SP2製品へのアドオンモジュールとして使用可能

SURFmonitorは、散乱信号の中で低空間周波数かつ低振幅成分のみを使用してウェーハ全体のマップを生成する。このマップはサブオングストロームの垂直分解能を有する。またSURFmonitorは、ウェーハの面内ばらつき、またはウェーハ間ばらつきを解析することで、その結果をプロセス管理に適用できる。またSURFmonitorのデータは、Cu、タングステン、およびポリシリコン膜の表面の粗さ、透明膜の膜厚、表面の損傷、表面の温度変動などのいくつかのパラメータと非常に良い関連性があることが明らかになっている。SURFmonitorには、従来の欠陥チャネルでは検出が容易でないウォーターマークや汚れなどのS/N比の低い欠陥を検出できる機能も備わっていることがわかっている。また、再現性とマッチング性能に関しても、Surfscan SP2プラットフォームに組み込まれたSURFmonitorはきわめて優れている。 SURFmonitorの具体的な事例と歩留まり問題への適用に関するご質問については、 Andy Steinbach (andy.steinbach@kla-tencor.com)までお問い合わせください。

SURFmonitor signal (ppm)

ファブ内の各プロセスモジュールにおいていくつかのアプリケーションが実証済み

SURFmonitorシステムは、業界屈指のSurfscan SP2パターンなし表面検査装置を、これまでの単なる欠陥検査を超えた計測領域に拡張する製品である。SURFmonitorは、ベアウェーハやベタ膜の表面形態における変動を測定することができ、これによりウェーハの表面粗さやグレインサイズ、プロセス温度などのさまざまなプロセスパラメータを間接的に評価することができる。SURFmonitorは、従来の欠陥情報を収集するのと同時に、サブオングストロームレベルの正確さを有する詳細なパラメトリックマップを作成するものである。したがって、検査スループットに影響を与えることなく、欠陥情報とプロセス装置の性能変動を監視することを可能にする。またSURFmonitorはSP2の欠陥検出機能を「スレッショルド以下の」領域にまで拡大しこれまでの欠陥チャネルでは捕捉されないプロセスの異常と欠陥シグネチャを検出することができる。

300 250 200 150 100 50 0 0.0 1.0 2.0

3.0 4.0

5.0 6.0

AFM RMS roughness (nm)

このSURFimageには、SURFmonitorアルゴリズムによって抽出されてレポートされたウェット洗浄プロセスでの乾燥時の汚れが示されている。

2007年冬号歩留まり管理ソリューション

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Cu ECD膜に関するSURFmonitor結果では、AFMによって測定された表面の粗さと相関関係があることが明らかになった。SURFmonitor信号と粗さの二次関係は、理論値とよく一致している。 45

製品ニュース HRP-350 量産スループットで最先端の45nm半導体に対応できるプロファイルテクノロジ

あらゆるデバイス世代で重要なエッチングプロセスやCMPプロセスに対するプロファイル制御要求が厳しくなるにつれ、顧客は歩留まりにとって重要なナノスケールのアプリケーションをサポートし、ウェーハ上のマクロスケールのトポグラフィを制御する単一システムソリューションを必要としている。 HRP-350は、業界最先端の高解像度表面トポグラフィプロファイラであり、半導体メーカが大幅に微細な縦方向および横方向の寸法を監視できる機能を備えている。半径わずか20nmのダイヤモンドスタイラスと低ノイズプラットフォームによって測定感度を向上させたHRP350システムは、モデリング条件に依存することなく、AFMの分解能に匹敵するナノメートルスケールのスタイラステクノロジを提供する。システムの高分解能モードにより、シャロートレンチアイソレーション、配線内のCMP、金属膜の粗さ、タングステンのプラグ埋め込みなどのデバイスの性能に直接影響を及ぼすアプリケーションでナノスケールパターンの正確な制御が可能となる。よりスケールの大きなパターンの場合、システムの長距離スキャンモードが高スループットモードで動作して、Cu CMP ディッシングおよびエロージョン、Cuメッキ、ダイ平坦度、およびパッケージング内のC4バンプの高さを測定する。より高速のスキャン速度によって、さまざまな重要なトランジスタおよび配線アプリケーションでのHRP350の量産適合性が高まる。独自の20nm UltraSharp™スタイラスを含めたシステムの広範なスタイラスポートフォリオは、ダイヤモンド材をベースにしているので、スタイラス寿命が最も長く、一般的なAFMのチップより最大100倍長い。新しいスタイラスの開発では、スタイラスの寸法を微細化するだけでなく、ロバスト性も高めることによって、テクノロジをさらに向上させ、旧世代のHRP340システムの最大5倍の速度でスキャンを可能にする。その他のシステム生産性の向上により、システムスループットが最大40%高まる一方で、最先端の65nmデバイスおよび45nmデバイスで重要な構造をプロファイリングできるようになった。300mmウェーハ用のHRP-350システムに加え、200mm以下のウェーハ用のHRP-250もIC半導体およびディスクドライブ製造アプリケーションに使用できる。 HRP-350で対処できる表面プロファイルの問題へのご質問については、Petrie Yam (petrie.yam@kla-tencor.com)までお問い合わせください。

HRP-350の特長測定機能の拡張により、 65nm以降のノードの高度な条件に対応より微細なスタイラスを採用し、ノイズ抑制性能が向上しているので、高度なナノスケールパターン(埋め込みなど)のトポグラフィ測定が可能に測定性能が33%厳密になり、最も厳しいプロセス制御を実現斬新な処理機能によって、微細なスタイラスでは5倍のスキャン速度でスキャンが可能になり、スタイラスを交換せずにマクロおよびミクロのトポグラフィに対応できるスループットが最大40%向上し、より信頼性の高い防振システムを備えることにより、最も量産に適した表面計測ソリューションを生み出す

Stylus Lifetime Step Height Measurement

Cursor Height (A)

-1030.0 -1040.0 -1050.0 -1060.0 -1070.0 -1080.0

専用の20nm UltraSharp™ダイヤモンドスタイラスと低ノイズプラットフォームによって横方向分解能を向上させる。

2007年冬号歩留まり管理ソリューション

>100k

ダイヤモンドをベースにしたスタイラスは、寿命が最も長く、一般的なAFMのチップより最大100倍長い。