第三代半導(dǎo)體工藝研發(fā)和失效分析的推進(jìn)器

先前蔡司君介紹過(guò)第三代半導(dǎo)體晶圓位錯(cuò)檢測(cè)和第三代半導(dǎo)體功率器件工藝分析的案例，各種顯微成像技術(shù)在晶圓缺陷密度統(tǒng)計(jì)和器件失效分析中發(fā)揮著重要作用。

此外，襯底晶圓尺寸也是業(yè)界非常重視的一個(gè)方向，國(guó)際主流SiC廠商已經(jīng)進(jìn)入了8英寸時(shí)代，國(guó)內(nèi)企業(yè)也在緊追不舍。由于化合物半導(dǎo)體晶圓成本相對(duì)較高，在不破壞整片晶圓的前提下使用電鏡完成常規(guī)檢測(cè)甚至失效分析能夠降低分析成本并提高檢測(cè)效率，因此是很多廠商尋求的方案。

今天我們將給大家介紹蔡司的電鏡解決方案如何實(shí)現(xiàn)低成本高效率的工藝驗(yàn)證和晶圓檢測(cè)。

Near-line分析利器

蔡司場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和雙束電鏡均可配備超大樣品倉(cāng)室、載物臺(tái)及Airlock交換倉(cāng)，最大可兼容8英寸晶圓，在不裂片的條件下實(shí)現(xiàn)整片晶圓任意位置的截面及TEM樣品制備、SEM成像等任務(wù)。

    ▲ 最大兼容8英寸晶圓的樣品交換倉(cāng)

      ▲ 最大兼容8英寸晶圓的電鏡載物臺(tái)

    定制自動(dòng)化流程解放您的雙手

襯底、外延生長(zhǎng)或晶圓制造的日常工藝控制往往需要對(duì)晶圓上的多個(gè)特征位置進(jìn)行分析。蔡司場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡或雙束電鏡可設(shè)定定制的自動(dòng)化流程，對(duì)晶圓上多個(gè)固定位置進(jìn)行自動(dòng)的圖像調(diào)節(jié)、聚焦和采集，或使用聚焦離子束完成自動(dòng)樣品制備，在長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)工作中降低操作成本和人力成本。同時(shí)亦可通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更智能的圖像處理和量測(cè)。

樣品導(dǎo)電性差如何解決？

在對(duì)半絕緣型碳化硅襯底或其他導(dǎo)電性較差的化合物半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行顯微分析時(shí)，容易遇到樣品積累電荷導(dǎo)致圖像漂移和變形，襯度變差等一系列問(wèn)題。蔡司場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的NanoVP可變氣壓模式，可消除荷電效應(yīng)的不良影響，在低真空下實(shí)現(xiàn)高分辨成像，且操作簡(jiǎn)便，無(wú)需復(fù)雜的校準(zhǔn)流程。

    ▲ SEM物鏡及下方的NanoVP光闌

▲6寸不導(dǎo)電晶圓上的光刻圖形，高真空(左)和NanoVP (右)模效果對(duì)比

大尺寸晶圓的分析平臺(tái)、自動(dòng)化的工作流程以及不導(dǎo)電樣品的成像技術(shù)對(duì)于新興襯底及上下游廠商提供了很大價(jià)值。新能源、軌道交通、消費(fèi)電子等下游應(yīng)用的旺盛需求驅(qū)動(dòng)了國(guó)內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在廠商工藝研發(fā)和降本的周期中，near-line的整片晶圓檢測(cè)以及失效分析將占據(jù)越來(lái)越重要的地位，未來(lái)我們還將繼續(xù)介紹更多功率及化合物半導(dǎo)體相關(guān)的檢測(cè)方案。