新一代RPM量測技術助力半導體3D整合

作者 : John Walko,EE Times歐洲特約記者

Infinitesima最新版本的RPM能自動在不同探針之間切換,同時保留樣本暫存,在3D元件結構的開發上實現更快速的學習曲線。

英國業者Infinitesima打造了被形容為「3D版」的新一代快速探針顯微鏡(rapid probe microscope,RPM),並已提供給比利時研究機構imec;後者也是該公司的研發夥伴。

Infinitesima的RPM應用於半導體量測,其探針顯微技術號稱能實現更快速的資料擷取速度。據該公司表示,RPM利用了「在根本上完全不同」的原子力(atomic force)量測技術,與干涉量測系統(interferometric measurement system)結合使用,能實現皮米(picometer)等級的精確度,速度則是傳統原子力顯微鏡(AFM)技術的10倍。

Infinitesima的產品行銷總監Jenny Goulden接受《EE Times》訪問時表示,具備3D功能的「商用產品將會在2021年第四季上市;」新技術將實現許多應用,像是維修驗證(repair verification)、3D特徵分析、無鉻膜相位移微影(chromeless phase-shifting lithography,CPL)光罩的修復,還有極紫外光微影(EUV)光罩的埋入式多層膜(buried multilayer)缺陷修復。

與imec的合作一開始將著眼於環繞式閘極(gate-all-aound,GAA)電晶體等先進半導體製程的複雜3D度量問題;Infinitesima最新版本的RPM能自動在不同探針之間切換,同時保留樣本暫存,在3D元件結構的開發上實現更快速的學習曲線。Infinitesima解釋,這意味著能加速新製程技術的導入,並在未來提供製程控制。

除了支援傳統的樣本3D表面量測,新系統也利用導電式原子力顯微鏡(conductive atomic force microscopy,C-AFM)等技術,穿透結構深度提供元件電氣特性表徵。

RPM是利用一種專利的原子力探測「變種」技術,被設計為能整合到第三方儀器中的模組,以支援混合性的度量與檢測應用。Infinitesima表示,該公司的技術已經被數家半導體設備業者的產品採用,並已安裝在多家領導級IC製造業者的生產線。舉例來說,德國大廠蔡司(Zeiss)的MeRiT neXT光罩維修工具,就利用了RPM來驗證修復工作流程。

Infinitesima的技術源自於英國布里斯托大學(University of Bristol),主導研發的該校教授Andrew Humphries在2001年率領團隊獨立為公司,目前擔任該公司技術長。公司現在有32名員工。Infinitesima與imec的合作研發成果,將於下周(2月22~26日,線上)舉行的2021年度SPIE先進微影技術大會(SPIE Advanced Lithography)上以共同撰寫的論文形式發表。

Infinitesima執行長Peter Jenkins表示,隨著半導體技術越來越聚焦於3D整合以延續摩爾定律,imec在斷層成像半導體分析技術上的研發投入將證明其重要性;「RPM的獨特技術讓我們能因應產業界將實驗室技術推向晶圓廠生產線的需求,支援未來的半導體製程控制。」

編譯:Judith Cheng

(參考原文:RPM Developer Infinitesima Ships First 3D system,By John Walko )

 

 

 

 

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