2021年10月18日，加利福尼亞州圣克拉拉——應用材料公司今日發布了其獨特的電子束量測系統。該系統為基于大規模器件上量測、跨晶圓量測和穿透量測的圖形化控制啟用了全新的戰略。
PROVision 3E系統基于全新的圖形化控制戰略，通過將納米級分辨率、高速和穿透成像合而為一，為工程師提供數百萬個數據點，滿足其正確完成最先進的芯片設計圖形化的需求先進芯片是逐層構建的，數以十億計的獨立特征都必須逐一完美地圖形化并對齊，才能制造出能正常使用的晶體管和具有光電特性的互連結構。隨著整個行業從簡單的二維設計向更激進的多重圖形化和三維設計轉型，量測方法也需要與之相應的突破來完善每個關鍵層次，以實現最佳的性能、功率、面積成本和上市時間（PPACt?）。
傳統圖形化控制戰略
從傳統角度來說，圖形化控制是通過用光學套刻量測設備來幫助將晶粒上的圖形和“套刻標識”保持一致來實現，這些套刻標識通過光罩被刻在晶粒與晶粒之間，切片的時候會從晶圓上被移除。通過對整片晶圓數據抽樣可以計算出套刻標識的近似值。
但在經歷連續多代的特征微縮、多重圖形化的更廣泛采用、以及引入導致層間失真的三維設計之后，傳統方法所引發的量測缺陷或“盲點”不斷增加，使工程師將期望的圖形與片上結果正確關聯的難度與日俱增。
全新的圖形化控制戰略
隨著全新電子束系統技術的誕生，客戶能夠跨整個晶圓并穿越各層次直接高速測量半導體器件結構，客戶得以大步邁向了基于大數據的全新圖形化控制戰略轉型之路。PROVision 3E 系統正是應用材料公司為這一全新戰略而專門設計的最新電子束量測創新技術。
應用材料公司集團副總裁、成像與工藝控制事業部總經理基斯·威爾斯表示：“作為電子束技術領域的領導者，應用材料公司正在為客戶提供全新的圖形化控制戰略，這一戰略專為最先進的邏輯芯片和內存芯片而優化。PROVision 3E系統的分辨率和速度使之能夠突破光學量測的盲點，不僅可以跨整個晶圓，也可以在芯片的多個不同層次之間執行準確的測量，為芯片制造商提供多維數據集，滿足其改善PPAC并加速新工藝制程技術和芯片快速上市的需求?！?/p>
PROVision 3E系統
PROVision 3E系統包含多種技術特征，支持當下最先進設計所需的圖形化控制能力，包括3納米晶圓代工邏輯芯片、全環繞柵極晶體管以及下一代 DRAM和3D NAND。
分辨率：應用材料公司業內領先的電子束鏡筒技術可以提供當下可實現的最高電子密度，支持1納米分辨率的精細成像。
準確性：憑借數十年CD SEM系統和算法專業知識，為關鍵特征提供準確、高精度的測量。
速度：每小時能夠執行1000萬次測量，測量結果準確且切實可行。
多層：應用材料公司獨特的Elluminator? 技術能夠捕獲95%的背散射電子，以便同時快速測量多個層次的關鍵尺寸和邊緣布局。
范圍：支持廣泛的電子束能級。高能模式支持快速測量，深度達數百納米。低能模式支持對包括EUV光刻膠在內的各種脆性材料和結構進行無損測量
將這些特性結合在一起，可使客戶得以擺脫由光學套刻標識近似計算、有限統計采樣和單層控制組成的舊圖形化控制戰略，轉而實現基于大規模器件上、跨晶圓和穿透量測與控制的新戰略。
工藝菜單優化
PROVision 3E系統同時也是應用材料公司的AIx (Actionable Insight Accelerator) 平臺的關鍵組件，此平臺將工藝制程技術、傳感器和數據分析有機結合，使工藝技術發展過程中從研發、產能爬坡到大規模量產在內的每個階段都能無一例外顯著提速。AIx平臺分析將工藝變量與 PROVision 3E捕獲的晶圓上測量結果相關聯，幫助工程師使工藝發展速度倍增，并將工藝窗口拓寬達三成。
上市情況
PROVision 3E系統現已得到了全球范圍內領先的各大晶圓代工邏輯芯片、DRAM和NAND客戶的廣泛使用。在近日舉辦的2021年度工藝控制和AppliedPRO?大師課上，應用材料公司已就圖形化控制、PROVision 3E和工藝菜單優化相關的其他信息進行深入探討。
