了解半导体测试必备的三大设备:测试机、分选机、探针台

半导体量测检测,主要包含:

一、三大方向
 1、Metrology
 2、Defect inspection
 3、Review
 二、八种分类
 Metrology包含4种分类、Defect inspection包含3种分类、Review包含1种分类

简要介绍如下:

三、Metrology关注方向:
 1、膜厚测量THK(Thickness)
 光学方法量测或半透明薄膜。Film stack可达几百层,金属层几百A(埃,厚度单位,
 )。如果model建的合理,不同入射光波长下的折射率(n, RI, refractivity index)和k值(消光系数),都可以report出来。

2、光学方法测关键尺寸(OCD,Optical Critical Dimension)
 原理同THK,但加了一套立体建模的算法。这是组强大的3D建模组件,熟练其功能,几乎没什么画不出的结构。

3、层与层之间的套刻OVL(Overlay)
 半导体之难,难在成百上千的步骤前后配合,一步步根据设计目标,做出器件。Process间配合,前后对准是起码的要求。所以,需要monitor.

4、其他
 比如Wafer基体厚度,弯曲翘曲(Bow/Warp),1D/2D stress,晶圆形貌Profiler,四点探针测电阻RS,XPS测dose含量等,AFM(原子力显微镜)/Metal plus(超声波)测台阶高度(Step Height)等。

四、Defect inspection关注方向:
 1、无图形Unpattern缺陷检测
 partical inspection, 包含颗粒的尺寸,位置,种类等。

2、有图像缺陷检测
 Pattern inspection. 机台,涵盖明场暗场等,多种mode和缺陷比对算法,偶尔听人讲起,非常佩服。

3、掩模版缺陷检测
 Reticle inspection.

五、Defect review关注方向
 针对inspection扫出的defect(位置,大小,种类),用OM或SEM,确认其存在。

OM review,显微镜复检。

SEM review,扫描电镜复检,用电子束,精度大概1um左右。扫出的Defect Klaf文件有机会去SEM上review. 但由于SEM与SFS机台的location有offset(尤其是inspection和review机台来源于不同厂商时,位置差异更明显),常需要fine tune recipe或手动寻找。