Fractilia揭示隨機性圖案變異為半導體製造良率關鍵

致力於先進半導體製造中隨機性（stochastics）誤差量測與控制解決方案的領導業者Fractilia於最新發表的白皮書指出，在最先進的製程節點中，由於不受控制的隨機性圖案變異導致良率下降及生產進程延誤，製造商的每間晶圓廠損失高達數億美元。這些影響甚鉅的變異為「隨機性」，如今已成為先進製程節點量產（high-volume manufacturing，HVM）階段達到預期良率的最大阻礙。對此，Fractilia的分析帶來完整的解決藍圖，透過結合精準量測、基於機率的製程控制與具備隨機性思維的設計策略，協助業界挽回這些原本無法實現的價值。

Fractilia技術長Chris Mack表示：「隨機性變異導致先進製程技術無法順利量產，此延誤造成的半導體產業損失高達數十億美元。然而，傳統的製程控制方法無法有效解決這些隨機性影響。縮減隨機性落差（stochastics gap）必須採取完全不同的方法，而元件製造商也需要驗證並導入這些新方法，才能成功將先進製程技術應用於大量生產。事實上，隨機性限制了現今電子產業的成長。」

這份白皮書是業界首次以解析度的角度分析隨機性效應帶來的影響。

隨機性落差

在研發階段可成功圖案化的結構尺寸，與在量產時能穩定符合先前預期良率的結構尺寸之間出現了落差。這種解析度落差主要來自隨機性變異，即半導體微影中分子、光源，甚至是材料與設備的原子所造成的隨機性變異。與其他形式的製程變異不同，隨機性變異是製程中所用材料與技術的固有特性，因此必須使用有別於現行製程控制方法的機率分析來解決。

Mack指出：「Fractilia看到客戶在研發階段製作出僅12奈米的高密度結構，但一進入生產階段，隨機性錯誤就會影響良率、效能與可靠度，無法達到可接受的標準。」

過去，隨機性變異對量產的良率影響並不大，因為當時隨機性效應相較於關鍵結構尺寸的影響較小，隨機性缺陷引發良率損失的機率也低。然而，隨著極紫外光（EUV）和高數值孔徑極紫外光（High-NA EUV）技術的應用大幅提高微影能力，隨機性變異在先進製程誤差的容許範圍中佔據更高比例。

所幸隨機性落差並非固定不變。Fractilia在其官網發佈的白皮書中，詳細分析導致隨機性落差的原因並提出解決方案，包括具備隨機性思維的元件設計、材料改良與具備隨機性思維的製程控制等。

Mack強調：「隨機性落差是整個產業共同面臨的問題，不過只要以精準的隨機性量測技術為起點，我們就能夠化解和控制這個問題。」

關於Fractilia

Fractilia是致力於先進半導體製造中隨機性（stochastics）誤差量測與控制解決方案的全球領導業者。Fractilia擁有專利技術「Fractilia反向線掃描模型（Fractilia Inverse Linescan Model；FILM™）」，可高度精準量測隨機性，而隨機性正是先進節點上造成圖案化錯誤的最主要來源。透過這項技術，客戶能有效提升元件良率、效能與圖案化生產力。Fractilia的精準量測技術已獲業界廣泛採用，以實現製程最佳化，並已成為不同製程團隊與公司間技術溝通的共通語言。Fractilia旗下解決方案包括用於製程開發與工程分析的MetroLER™，以及應用於晶圓廠小規模試產到量產的Fractilia自動化量測平台（Fractilia Automated Measurement Environment；FAME™）。Fractilia的總部位於美國德州奧斯汀，目前已擁有超過20項涵蓋FILM及相關技術的核准專利。請瀏覽官網以獲得更多資訊：www.fractilia.com。