先進(jìn)的工藝需要設(shè)備和工藝協(xié)同優(yōu)化 EPCO. 麥肯錫公司 McKinsey & Co. 在2021年發(fā)表的一篇論文表明, 利用人工智能 AI 和機(jī)器學(xué)習(xí) ML 進(jìn)行半導(dǎo)體制造優(yōu)化, 通過提高產(chǎn)量和吞吐量, 有望節(jié)省380億美元的成本.

麥肯錫強(qiáng)調(diào), 幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)這些好處的干預(yù)點(diǎn)是調(diào)整工具參數(shù), 使用當(dāng)前和以前步驟的實(shí)時(shí)工具傳感器數(shù)據(jù), 使 AI/ML 算法優(yōu)化工藝操作之間的非線性關(guān)系.

成功部署 AI/ML 的關(guān)鍵是可操作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù). 上海伯東 Aston?質(zhì)譜儀的原位實(shí)時(shí)分子診斷和云連接數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)這一能力的關(guān)鍵技術(shù), 從而解鎖半導(dǎo)體設(shè)備與工藝協(xié)同優(yōu)化的潛力.

問題
隨著工藝節(jié)點(diǎn)的縮小, 影響工藝良率的新變量出現(xiàn), 挑戰(zhàn)了已建立的 Copy Exactly！ 方法論. 其中一些可能影響工藝性能的關(guān)鍵變量包括局部虛擬真空泄漏, 細(xì)微的反應(yīng)氣體分壓變化, 由于泵送性能變化導(dǎo)致的晶片表面飽和, 由于晶片溫度變化導(dǎo)致的表面反應(yīng)性, 腔室清潔終點(diǎn)和腔室老化曲線.

其他挑戰(zhàn), 如層間粘附, 300mm 晶圓機(jī)械應(yīng)力, 新的原子級(jí)沉積和蝕刻化學(xué), 低電阻接觸和填充金屬, 嚴(yán)格的交叉污染協(xié)議和提高吞吐量, 都需要更深入地了解工藝和設(shè)備的相互作用, 優(yōu)化諸如此類的先進(jìn)工藝現(xiàn)在需要更高精度的計(jì)量工具, 增加了 Copy Exactly! 方法學(xué)協(xié)議的原位分子復(fù)雜性.

上海伯東日本 Atonarp Aston?質(zhì)譜儀提供設(shè)備與工藝協(xié)同優(yōu)化解決方案:原位,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)
半導(dǎo)體過程控制 FAB 環(huán)境中的數(shù)據(jù)主要分為三種類型:
1. 在工藝工具上實(shí)時(shí)獲取的現(xiàn)場數(shù)據(jù)
2. 處理步驟后測(cè)量結(jié)果的在線數(shù)據(jù)（通常立即）
3. 參數(shù)或 Fab 后數(shù)據(jù)（用于晶圓生產(chǎn)線良率和晶圓出貨驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）

此外, 這三個(gè)主要數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步分為三個(gè)子類型
1. 目標(biāo)數(shù)據(jù), 即作為配方一部分的工具所針對(duì)的目標(biāo), 例如, 目標(biāo)溫度: 327 °C, 目標(biāo) SiF4 摩爾濃度: 100 mol/l
2. 測(cè)量數(shù)據(jù), 即在給定情況下測(cè)量的數(shù)據(jù), 例如, 測(cè)量溫度 9 °C, 實(shí)際 CF4 摩爾濃度: 0.097 mol/l
3. 信息數(shù)據(jù), 例如晶圓批號(hào): 8F2342G, 設(shè)備序列號(hào)和腔室: 32FF4567-4

在分子水平上測(cè)量原位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以真正洞察過程是如何設(shè)置和進(jìn)行的, 提供豐富, 可操作和有影響力的數(shù)據(jù). 反應(yīng)物, 副產(chǎn)物和分壓濃度可以被識(shí)別和量化, 允許動(dòng)態(tài)過程控制, 以確保對(duì)給定過程模塊在運(yùn)行到運(yùn)行, 腔室到腔室, 工具到工具之間進(jìn)行嚴(yán)格的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差控制 -工具, 甚至站點(diǎn)到站點(diǎn). 管理整體復(fù)雜的半導(dǎo)體工藝控制和生產(chǎn)線良率首先要嚴(yán)格控制各個(gè)工藝步驟, 并確保低可變性和嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)工藝控制 SPC.

上海伯東日本 Atonarp Aston?質(zhì)譜的設(shè)計(jì)初衷是為了滿足原位分子分析的需求, 從而實(shí)現(xiàn) EPCO, Aston 強(qiáng)大的實(shí)時(shí)原位分子傳感器解決方案具有許多先進(jìn)的性能優(yōu)勢(shì), 包括:
? 準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)終點(diǎn)檢測(cè)
? 逐次運(yùn)行和實(shí)時(shí) EPCO
? 參數(shù)調(diào)整
? 機(jī)器學(xué)習(xí), 人工智能、
? 過程統(tǒng)計(jì)過程控制和偏差識(shí)別
? 生產(chǎn)線良率根本原因分析
? 優(yōu)化的防護(hù)性維護(hù)
? 跟蹤重要工具或流程

審核編輯黃宇