關鍵字：計量

計量并不廉價——計量專家的費用和計量工具的成本就不低——但如果是以生產(chǎn)和成品率為目標的話，那么它絕對算得上價廉物美。

多年以來，許多業(yè)內人士都認為計量是一項非增值的花費，但是隨著在器件制造流程中計量重要性的不斷提高，它正在快速地成為幫助獲取巨額收入的關鍵因素之一。在一篇研究內容廣泛全面的研討會論文中，對這種重心轉移背后的原因進行了明確的描述，對于那些在各類檢查、測量和測試應用中生產(chǎn)或使用計量的從業(yè)者來說，這篇論文應該被視為最重要的參考資料之一。

通過對“增值”計量的討論，論文的第一作者、國際半導體技術制造協(xié)會（ISMI）的Benjamin Bunday，與來自ISMI和Sematech、Freescale、Advanced Micro Devices、Intel、Spansion、Texas Instruments和IBM的合作者們一起，解釋了為什么將計量看成是一項非增值花費的傳統(tǒng)“思維”，已經(jīng)成為一種誤導性的危險論斷。正如Bunday所說：“在當前最新工藝出現(xiàn)中的各種重要的技術趨勢，比如光學鄰近修正（OPC）、可制造性設計（DFM）和先進工藝控制（APC）等，實際上都基于在誤差和精度方面，可以對計量進行精細的調整這個前提假設。”

Bunday和合著者們解釋了為什么在特征尺寸計量和套刻精度、薄膜與缺陷計量領域內處處都可以找到這樣的例證。以APC為例，他們展示了這個全新的概念是如何使計量在最終產(chǎn)品質量中扮演主要角色的：“過去，計量監(jiān)測工藝流程的結果，而且主要用途是出現(xiàn)異常偏差后進行返工和‘在事后’對工藝進行調整。APC將它推到一個新的水平，通過‘過程中修正’來不斷地將工藝向目標引導。”這篇論文分析了典型的柵層APC循環(huán)，其中計量數(shù)據(jù)被反饋以用于調整光刻設置，同時又被前饋來調整基于光刻結果的柵刻蝕；對快速熱退火注入步驟進行精細的調整，以進一步修正柵刻蝕步驟中可能出現(xiàn)的任何異常偏差。

在光刻工藝建模和OPC校準和驗證中——所有這些都是不斷地從一個節(jié)點進步到另一個節(jié)點的基礎——計量已經(jīng)成為關鍵。“如果不使用光刻建模和分辨率增強技術，現(xiàn)代技術的發(fā)展就是絕不可能的，”Bunday說。“了解光刻特征圖形的實際CD的信息，是開發(fā)基于物理的光刻模擬器的關鍵，而且這些與用于對它們進行驗證和校準的計量的表現(xiàn)一樣出色。”

論文中還包括一份計量工具性能的簡短調查。這值得關注，因為它突顯了一些需要克服的障礙，以及可能為當前和今后的計量問題提供解決方案的技術趨勢。Bunday評論了各種CD計量平臺、套刻精度計量工具和缺陷計量系統(tǒng)，得出的結論是大多數(shù)技術都有望以某種形式擴展到32nm或以下節(jié)點；CD-SEM會繼續(xù)向前發(fā)展，而光學CD工具將推進到22nm節(jié)點附近，雖然它們在那之后可能會遇到麻煩。

論文中有一部份是對計量工具的投資回報率（ROI）進行建模分析，并介紹了對工廠內的不同計量工具進行分析的各種方法和成本模型。Bunday承認，為OPC、DFM、APC和系統(tǒng)與隨機成品率提升收集數(shù)據(jù)需要不同的平臺，為了計算出這些變量的“附加值”，需要全面了解它們中的每一項對成本底線和投資回報率的貢獻。

值得注意的是，雖然多年來計量和工藝設備的制造商都在盡力地簡化日益復雜的平臺的操作流程，以使它們能夠由技工來代替工程師進行操作，但人員因素仍舊非常重要。正如他所說的：“計量人員有責任改進整套工具的工藝菜單的運行質量，從而減少工具與工具之間的不匹配，并加快工藝菜單的創(chuàng)建過程。要想從計量工具中獲取最大的價值，需要了解工具可能會對fab生產(chǎn)力造成負面影響的所有方式。”最新型的設備是生產(chǎn)力的一個重要部分，但僅此一項并不足以確保生產(chǎn)力目標的達成。