如何防止 5 、7、10 奈米廠嚴重缺陷異常事件?
  一個嶄新的晶圓缺陷分析平台,它結合了智慧型缺陷篩選取樣暨缺陷尺寸計量等兩大關鍵技術,能夠在先進 5 、 7 、 10 奈米半導體廠中高效率地檢出各類超細微的良率損失缺陷,以利製程異常事件及早獲得修正,進而確保晶圓良率。

重建更好的線上晶圓檢測分析能力
  在先進 5 、7、10 奈米半導體廠含有數百道製程及數百座半導體設備,當半導體設備發生異常,或是材料出問題,均會造成缺陷異常事件,影響晶圓良率及衝擊營收。據 2019 年 2 月 15 日的台積電新聞稿及其他媒體新聞報導稱:光阻事件造成巨量的 12/16 奈米晶圓報廢,當季營收因此減少5.5 億美金,此光阻事件屬於材料出問題,台積電已採取行動加強線上晶圓檢測。
  由於先進 5 、7、10 奈米半導體製程遠較 12/16 奈米製程及缺陷問題更加複雜且更不容易發掘到失效缺陷,導致中度缺陷異常事件更容易發生,進而影響晶圓良率及衝擊營收造成中度損失,累積數次中度缺陷異常事件的損失亦可能超越一次嚴重光阻事件造成的損失。在面臨先進 5 、7、10 奈米生產線的嚴酷挑戰下,當務之急應是:徹底檢討並重建更好的線上晶圓檢測分析能力。

先進 5 、7、10 奈米半導體廠,失效缺陷直接衝擊良率高低,及如何防止缺陷異常事件,線上晶圓缺陷的檢出技術得要高人一等
  正常晶圓檢測及缺陷取樣步驟說明如下:
1.線上缺陷檢測批號(lot)及晶圓(wafer)取樣(sample)
 i.每 10 批選取 2 批進行線上缺陷檢測
 ii.每批 25 片晶圓裡,選取 2 至 3 片晶圓進行線上缺陷檢測
 iii.每片晶圓線上缺陷檢測,依照缺陷檢測需求,區分成掃描整片晶圓,跳行掃描一半晶圓,跳二行掃描三分之一的晶圓
 iv.一般隨機缺陷數目分佈範圍在 1000 至 50000 個之間,通常製程的最小尺寸愈低,產生的缺陷數目就愈多
2.缺陷取樣 (defect sample selection):
 由於電子顯微鏡照相速率甚慢,一般的缺陷取樣數目約在 50 至 200 之間。
  一般說來,晶圓良率改善步驟如下:
<步驟 1>: 缺陷檢測; <步驟 2>:缺陷分析平台選取缺陷; <步驟 3>: 被選取缺陷作電子顯微鏡照相; <步驟 4>: 調查缺陷成因。其中,步驟 2 的缺陷分析平台決定了發掘失效缺陷的成效,若能在這個階段成功發掘失效缺陷,工程師便能根據失效缺陷樣本,去調查缺陷成因,進而提升良率。簡言之,失效缺陷直接衝擊良率高低及防止缺陷異常事件。所以,若要贏得 5、7、10 奈米競爭,線上晶圓缺 陷的檢出技術非得高人一等不可。同理,若要防止 5、7、10 奈米缺陷異常事件,線上晶圓缺陷的檢出技術同樣也非得高人一等不可。

提升 5、7、10 奈米製程良率及防止嚴重缺陷異常事件的關鍵 Know-how - 缺陷尺寸計量技術
  半導體廠在先進製程中一直遭遇發掘失效缺陷的大難題,敖翔科技公司的專利發明技術:「智慧型缺陷篩選及取樣方法」,可以將線上可疑缺陷準確疊加至對應的 IC 設計繪圖上,並執行臨界面積分析(Critical AreaAnalysis)來區分非致命缺陷與致命缺陷。該發明的技術突破在於能夠準確區分缺陷並過濾非致命缺陷。憑藉著「精準過濾愈多的非致命缺陷,發掘失效缺陷的數量就愈多」的基本信念,成就了敖翔科技公司獨步全球的專利發明技術。
  為了迎接日益精微的 10 奈米、7 奈米、5 奈米及 3 奈米製程,敖翔科技多年前已完成了缺陷尺寸計量技術的開發與專利佈局,搭配原有的智慧型缺陷篩選技術,共構成 ESI OpenShortPlatform,該新平台徹底排除了因缺陷尺寸相對不確定度稍大所遺留的誤判風險,不但大幅增進了線上工程師補獲致命缺陷的能力,也為晶圓良率的推升及防止嚴重缺陷異常事件注入了更大的信心與動能。
  獨步全球的智慧型線上缺陷分析平台 - ESI OpenShortPlatform 無疑地,精準的智慧型線上缺陷分析平台已是先進半導體製程的必選配備。位於工研院開放實驗室的冠亞智財公司,在歷經數個月的專利檢索暨分析之後鄭重地表示:敖翔科技公司擁有的美、中、台專利發明技術 -「智慧型缺陷篩選及取樣方法 (US8312401、CN 1614876、ROC I402928)」堪稱是全球人工智慧缺陷分析的鼻祖,且該公司獨創的智慧型線上缺陷分析平台,ESI OpenShortPlatform,在日益先進的製程中更加突顯其重要性,亦將成為備受業界矚目的良率製造機。