通過失效分類、良率預測和工藝窗口優化實現良率預測和提升

 

器qi件jian的de良liang率lv在zai很hen大da程cheng度du上shang依yi賴lai於yu適shi當dang的de工gong藝yi規gui格ge設she定ding和he對dui製zhi造zao環huan節jie的de誤wu差cha控kong製zhi，在zai單dan元yuan尺chi寸cun更geng小xiao的de先xian進jin節jie點dian上shang就jiu更geng是shi如ru此ci。過guo去qu為wei了le識shi別bie和he防fang止zhi工gong藝yi失shi效xiao，必bi須xu要yao通tong過guo大da量liang晶jing圓yuan的de製zhi造zao和he測ce試shi來lai收shou集ji數shu據ju，然ran後hou對dui采cai集ji到dao的de數shu據ju進jin行xing相xiang關guan性xing分fen析xi
，整zheng個ge過guo程cheng費fei時shi且qie昂ang貴gui。如今半導體虛擬製造工具（例如SEMulator3D®）的出現改變了這一現狀，讓我們可以在“虛擬”環huan境jing下xia完wan成cheng以yi上shang實shi驗yan。甚shen至zhi在zai矽gui材cai料liao中zhong進jin行xing工gong藝yi實shi驗yan之zhi前qian，虛xu擬ni製zhi造zao就jiu可ke以yi用yong於yu了le解jie工gong藝yi之zhi間jian的de相xiang互hu影ying響xiang和he工gong藝yi步bu驟zhou靈ling敏min度du以yi實shi現xian最zui大da化hua良liang率lv。本ben文wen將jiang通tong過guo一yi個ge簡jian單dan示shi例li來lai演yan示shi如ru何he通tong過guo虛xu擬ni製zhi造zao來lai提ti升sheng7nm節點特定結構的良率，其中使用到的技術包括失效分類
、良率預測和工藝窗口優化。

 

良率提升與失效分類

 

A．失效分類定義

 

邊緣定位誤差是導致後段製程良率損失的主要失效模式[1]。下麵用簡單實例說明，假設M1由金屬A（MA）和金屬B（MB）組成【通常由LELE（光刻-刻蝕-光刻-刻蝕），或自對準雙重圖形化技術（SADP）工藝產生】，而接觸孔（VC）被設計連接到MB。

 

金屬關鍵尺寸CD（或SADP工藝中的心軸CD）或VCCD或金屬至VC的套準精度存在工藝誤差，會引起因通孔和金屬層之間產生邊緣定位誤差而導致的良率損失。

 

如下失效分類分別對應不同的CD和套準誤差組合（見圖1）：

 

1.高接觸電阻（HR）：VC和MB接觸麵積過小

 

2.VC-MA漏電（VML）：VC至MA的距離過小

 

3.MA-MB漏電（MML）：MA至MB的距離過小

 

4.VC-MB開路（VMO）：VC未接觸MB，兩者之間沒有重疊

 

5.VC-MA短路（VMS）：VC接觸MA
，兩者之間有部分重疊