Значение трехмерной реконструкции полупроводниковых устройств от компании Thermo Fisher Scientific

Трехмерная реконструкция полупроводниковых устройств для решения отраслевых задач.

Одна из замечательных особенностей работы в полупроводниковой промышленности — видеть, как влияние полупроводников и новых приложений меняет мир в работе, играх, учёбе, общении... Логика и память с новыми более сложными структурами продолжают развиваться, чтобы создавать более компактные, мощные, с высокой плотностью чипы. Для поддержания более высоких напряжений совершенствуются устройства питания, обеспечивая лучшее быстродействие и большую энергоэффективность. Производители дисплеев совершенствуют существующие и разрабатывают новые технологии, чтобы вывести их на новый уровень.

Хотя многие из полупроводниковых устройств кажутся простыми в концепции, реальность такова, что все еще существуют серьезные производственные проблемы. Для производителей логики и памяти они могут быть связаны с изготовлением все более сложных трехмерных структур. Для производителей блоков питания и дисплеев могут возникнуть проблемы с новыми комбинированными материалами, подверженными воздействию невидимых физических дефектов.

Для решения этих проблем необходимо видеть, что происходит внутри устройства, чтобы настраивать техпроцессы в режиме реального времени и повышать надежность и производительность продукта. Именно здесь 3D-моделирование и реконструкция полупроводниковых устройств может оказаться отличным подспорьем для выявления дефектов и анализа устройств, тогда как другие методы, такие как CD-SAX и OCD, помочь не в состоянии.

Что такое трехмерная реконструкция полупроводниковых устройств и как она используется?

Для производителей трехмерная реконструкция полупроводниковых устройств обеспечивает трехмерное изображение устройств, что позволяет пользователю создавать виртуальные срезы в любом направлении. Эта возможность может оказаться невероятно полезной при выявлении дефектов и измерении критичных размеров.
Например, 3D-реконструкция позволяет производителям просматривать профили травления памяти 3D NAND от верхней до нижней части устройства, как показано на рис. 2. Это позволяет пользователям просматривать пустоты вольфрама и измерять отверстия канала.

Другой пример, где трехмерная реконструкция полупроводниковых устройств может быть ценным инструментом — это визуализация шероховатости поверхности внутри устройства. Это важно, поскольку шероховатость поверхности кремниевой пластины является одной из наиболее важных проблем, ухудшающих характеристики полупроводниковых устройств. В результате исследований, проведенных на полевых МОП-транзисторах, было обнаружено, что шероховатость с малой пространственной длиной волны влияет на подвижность электронов и надежность изолирующей пленки затвора (см. рис. 3).

Построение 3D-модели выполняется с использованием двулучевых систем для депроцессинга и визуализации устройства, таких как Thermo Scientific Helios 5 DualBeam, и программного обеспечения для визуализации и анализа Thermo Scientific Avizo.
Там, где самые сложные задачи связаны со сложностью структуры устройства (формы и компоновки), новыми материалами и статистическими ограничениями управления стохастическими процессами для измерений размеров, состава, поверхности и межфазных границ, 3D-реконструкция полупроводниковых устройств позволяет проводить метрологию критичных размеров на 3D-структурах и углубляться в понимание взаимосвязи структуры и производительности полупроводниковых устройств.

Подробнее о двулучевых системах Helios здесь.

Ссылка на источник здесь.