Hitachi High-Tech und ZEISS treiben Multi-Beam-Inspektion voran
Der japanische Halbleiterausrüster Hitachi High-Tech und die deutsche ZEISS Semiconductor Manufacturing Technology weiten ihre gemeinsame Entwicklungsarbeit an Multi-Beam-Inspektionssystemen aus. Das geht aus einer Mitteilung von Hitachi High-Tech vom 30. September hervor. Die Partner wollen kleine Defekte in fortgeschrittenen Halbleiterprozessen bei hohem Durchsatz erfassen und die Technik für die Serienfertigung weiterentwickeln. Kleinere Strukturgrößen und High-NA-EUV machen die zuverlässige Defekterkennung zunehmend anspruchsvoller.
Multi-Beam-Inspektion mit 91 Elektronenstrahlen
Die neue Inspektionslösung arbeitet mit 91 parallel eingesetzten Elektronenstrahlen und soll kleine Defekte mit hoher Empfindlichkeit bei deutlich höherem Durchsatz als bisherige Single-Beam-Systeme erfassen. Technisch greift die Entwicklung auf Hitachi High-Techs Elektronenstrahl- und optische Inspektionsplattformen sowie auf die MultiSEM-Technologie von ZEISS SMT zurück. KI-gestützte Inspektionsalgorithmen sollen bei der Prüfung zum Einsatz kommen.
Erste Prototypen haben nach Unternehmensangaben bereits Defekte erkannt, die mit bestehenden optischen Systemen nur schwer sichtbar werden. Bei den Tests lag die Prüfgeschwindigkeit laut Mitteilung mehrere Dutzend Mal höher als bei Single-Beam-Verfahren.
Für die weitere Entwicklung wollen die Partner Wafer aus der Serienfertigung untersuchen und Prototypen bei Kunden testen. Dabei wollen die Partner die Technik unter Bedingungen der Serienfertigung weiter erproben.
Defektkontrolle für 2-Nanometer-Prozesse
Mit kleineren Strukturgrößen steigen die Anforderungen an die Defektkontrolle deutlich. Bei Logikchips im 2-Nanometer-Bereich und beim Einsatz von High-NA-EUV lassen sich Defekte um 10 Nanometer laut Hitachi High-Tech mit optischen Verfahren zunehmend schwer zuverlässig erfassen. Komplexere Bauelementstrukturen und mehr stochastische Defekte erhöhen zudem die Zahl der zu prüfenden Bereiche und der relevanten Inspektionsschichten. Single-Beam-Systeme geraten bei umfangreichen Inline-Prüfungen dadurch schneller an ihre Durchsatzgrenzen.
Die Multi-Beam-Technik soll diese Engpässe entschärfen und auch vergrabene Defekte sowie Fehler per Spannungskontrast erfassen. Die Erprobung mit Serienwafern und bei Kunden soll zudem den Weg für einen Einsatz als Process of Record ebnen. Hitachi High-Tech und ZEISS wollen die Entwicklung der Systeme beschleunigen. Damit sollen Hersteller ihre Ausbeuten verbessern und neue Halbleiterprodukte schneller auf den Markt bringen können.
