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Metrologie-System Inspektionssystem für die Inline-Prozesssteuerung bei der DRAM-Herstellung

Von Kristin Rinortner 2 min Lesedauer

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
ET System electronic GmbH
Treston Deutschland GmbH

SK hynix setzt in Korea für die DRAM-Fertigung das extrem schnell arbeitende Inline-Rasterkraftmikroskop Metron3D ein. Bilder werden mit einer im Vergleich zum herkömmlichen Rasterkraftmikroskop zehnmal höheren Geschwindigkeit erstellt.

Metrologie: Metron3D ist ein Inline-Messsystem für die Hochgeschwindigkeitsmessung anspruchsvoller Strukturen im Nanometerbereich, die für die moderne Halbleiterfertigung von entscheidender Bedeutung sind.(Bild: Infinitesima)
Metrologie: Metron3D ist ein Inline-Messsystem für die Hochgeschwindigkeitsmessung anspruchsvoller Strukturen im Nanometerbereich, die für die moderne Halbleiterfertigung von entscheidender Bedeutung sind.
(Bild: Infinitesima)

Für die Produktion von Halbleiterspeichern der nächsten Generation sind Verbesserungen in der Inline-Messtechnik und -Inspektion unerlässlich. Das Inspektionssystem Metron 3D des britischen Herstellers Infinitesima soll die Fertigungskapazität der automatisierten Rasterkraftmikroskopie (AFM) revolutionieren. Möglich ist eine Inline-Prozesssteuerung im Sub-Nanometerbereich für die 3D-Prozesskontrolle in der modernen Speicherfertigung.

Metron3D kombiniert die bewährten Vorteile der Rasterkraftmikroskopie mit grundlegend neuen Entwicklungen, die den Durchsatz um mindestens das 100-Fache und die Lebensdauer der Sonden um das 10-Fache erhöhen sollen.

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Die Fähigkeit, bei so hoher Geschwindigkeit zu arbeiten und dabei eine sehr hohe Genauigkeit beizubehalten, ermöglicht es Chipherstellern erstmals, prozessunabhängige 3D-Oberflächenprofile für die Inline-Messtechnik- und Inspektionsanwendungen sowie Steuerung zu nutzen.

Mit der Plattform lassen sich Mess- und Inspektionsfunktionen realisieren, mit denen Halbleiterprozesse auf maximale Ausbeute getrimmt werden, womit die Waferkosten signifikant gesenkt werden können. Da die Abmessungen immer kleiner und die Chiparchitektur immer komplexer werden, bietet das System Messvorteile in Bereichen wie der CMP-Leistungsfähigkeit – sowohl lokal als auch über große Entfernungen –, der EUV-Resist-Charakterisierung und der Logik-FEOL-Analyse.

In die Serienfertigung bei SK Hynix implementiert

Speicherhersteller SK Hynix nutzt jetzt das Inline-Wafer-Messsystem Metron 3D 300 mm in der Serienproduktion. Die 3D-Prozesssteuerung mit Sub-Nanometer-Genauigkeit ist für die Herstellung von Speichern der nächsten Generation von entscheidender Bedeutung.

Die Freigabe für die Produktion folgt auf eine umfangreiche Evaluierungsphase, in der das System für die Charakterisierung über mehrere Prozessschritte hinweg eingesetzt wurde.

Young-Hyun Choi, Leiter von DMI (Defect Analysis, Metrology and Inspection Technology), erklärt: „Die dreidimensionale Prozesssteuerung im Nanobereich wird immer wichtiger, um eine hohe Ausbeute in fortschrittlichen DRAM-Prozessen zu gewährleisten. Metron3D hat eine hervorragende 3D-Messtechnik im Sub-Nanometerbereich mit den für die Implementierung in Hochvolumen-Serienfertigung erforderlichen Betriebskosten unter Beweis gestellt.“

10 bis 100-facher Durchsatz

Das System basiert auf der proprietären Technik Rapid Probe Microscope (RPM), die Messungen mit dem Rasterkraftmikroskop mit einem 10- bis 100-fachen Durchsatz bietet. Zu den Funktionen des Systems gehört auch die vollautomatische Handhabung von Wafern, Daten und Sonden, wodurch es sich für die Inline-Massenproduktion von Halbleiterbauelementen eignet.

„Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit SK hynix. Dank ihrer Unterstützung und Beratung konnten wir unser 3D-System schnell qualifizieren und in HVM einsetzen“, erklärt Peter Jenkins, Präsident und CEO von Infinitesima.(kr)

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