《科技》應材新電子束量測系統 助晶片製程加速開發

【時報記者林資傑台北報導】半導體設備供應商應用材料（Applied Materials）透過推出新電子束（eBeam）量測系統VeritySEM 10，協助晶片製造商加速製程開發、提升大量製造良率，已獲得一流邏輯和記憶體客戶強烈的商業化興趣，過去1年已交付30多套系統。

應材表示，數家客戶已選擇VeritySEM 10新系統作為環繞閘極（GAA）電晶體的已驗證開發機台。而所有領先的3D NAND客戶，均選擇此系統作為已驗證的開發和製程設備，且有多家DRAM客戶選為已驗證製程設備。

應材說明，晶片製造商在微影成像機（lithography scanner）將圖案自光罩轉移到光阻後，可利用關鍵尺寸掃描式電子顯微鏡（CD-SEM）進行次奈米級的量測作業，並藉此持續調校微影製程效能，以確保蝕刻到晶圓的圖案正確。

在完成蝕刻後，晶圓製造商可再運用CD-SEM來分析目標圖案（intended pattern）與晶圓上結果圖案間的相關性。因此，CD-SEM有助於控制蝕刻製程，並在微影和蝕刻製程間建立回饋循環，讓工程師能取得用以調整整體製程的高度相關資料集。

然而，隨著極紫外光（EUV）、特別是高數值孔徑（High-NA）EUV的光阻越來越薄，量測半導體元件特徵的關鍵尺寸越來越具挑戰性。為捕捉高解析度影像，提供準確、次奈米級的量測，CD-SEM必須能精確將狹窄的電子束投射到極薄光阻占據的微小區域。

而在電子束能量與光阻相互作用下，若衝擊能量（landing energy）太高，光阻會收縮、使圖案變形並產生誤差。傳統CD-SEM無法投射極窄的光束來產生高解析度影像，並以更低的衝擊能量儘量減少與高精密High-NA光阻的相互作用。

應材表示，VeritySEM 10電子束量測系統系統專門用來精確量測由EUV和新興High-NA EUV微影技術定義的半導體元件的關鍵尺寸，與傳統CD-SEM相比可提供2倍解析度、掃描速度快3成，能協助晶片製造商加速製程開發，並最大化大量製造良率。

VeritySEM 10系統也被晶片製造商應用於3D設計的關鍵尺寸量測，包括GAA邏輯電晶體和3D NAND記憶體，前者用於量測和描述高度影響電晶體效能的選擇性磊晶（selective epitaxy）製程，後者則能量測整個階梯（staircase）的內連結構，協助調整蝕刻製程配方。