Jp 09

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

50

25

0

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。

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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 %

50

25

40

73

78

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

13

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

71

27 11

0

85

POR Method eDR Method

75

eDR-5200の特長

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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

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>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。

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