接觸孔關(guān)鍵尺寸測(cè)量研究與工序能力提高

李幸和

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇無錫214035）

接觸孔關(guān)鍵尺寸測(cè)量研究與工序能力提高

李幸和

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第58研究所，江蘇無錫214035）

在集成電路制造業(yè)，對(duì)關(guān)鍵層次的CD（Critical Dimension，關(guān)鍵尺寸）測(cè)量是控制質(zhì)量的重要手段。廣泛采用統(tǒng)計(jì)過程控制SPC（Statistical Process Control）系統(tǒng)來控制工藝穩(wěn)定性。介紹了掃描電鏡的基本工作原理和常見問題，通過增加dummy site及選擇測(cè)量位置的方法降低充電效應(yīng)，以提高測(cè)量圖形質(zhì)量和CD測(cè)量精度。利用方差分析優(yōu)化測(cè)量設(shè)備參數(shù)，并利用回歸分析的方法對(duì)不同測(cè)量機(jī)臺(tái)進(jìn)行匹配，最終達(dá)到R2=0.99，實(shí)現(xiàn)了不同測(cè)試機(jī)臺(tái)的匹配，提高了孔層次的CPK （Process capacity index，工序能力指數(shù)）。這種工程技術(shù)和統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)合的匹配優(yōu)化方法還可以進(jìn)一步擴(kuò)展到其他相同屬性不同類型的測(cè)量機(jī)臺(tái)的數(shù)據(jù)匹配上。

集成電路；關(guān)鍵尺寸；方差分析；回歸分析；均值檢驗(yàn)；匹配

1　引言

在大規(guī)模集成電路制造業(yè)中，對(duì)關(guān)鍵層次的CD測(cè)量是控制質(zhì)量的重要手段，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、反饋結(jié)果的及時(shí)與否都會(huì)影響到產(chǎn)品的各項(xiàng)電性參數(shù)以及最終的良品率。目前廣泛采用統(tǒng)計(jì)過程控制SPC系統(tǒng)來控制工藝穩(wěn)定性，更高級(jí)的會(huì)采用智能制程控制APC（Advanced Process Control），及時(shí)把前一道制程的變化傳遞給下一道，從而智能控制工藝表現(xiàn)，生產(chǎn)出良率更好的產(chǎn)品［1］。

CD-SEM作為CD的重要測(cè)量方式已經(jīng)在大規(guī)模集成電路制造生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用多年，隨著工藝越來越先進(jìn)，CD越做越小，針對(duì)小于10 nm的尺寸，以及更多的薄膜層、更高……