2021年10月18日，加利福尼亚州圣克拉拉——应用材料公司今日发布了其独特的电子束量测系统。该系统为基于大规模器件上量测、跨晶圆量测和穿透量测的图形化控制启用了全新的战略。

　　PROVision 3E系统基于全新的图形化控制战略，通过将纳米级分辨率、高速和穿透成像合而为一，为工程师提供数百万个数据点，满足其正确完成最先进的芯片设计图形化的需求先进芯片是逐层构建的，数以十亿计的独立特征都必须逐一完美地图形化并对齐，才能制造出能正常使用的晶体管和具有光电特性的互连结构。随着整个行业从简单的二维设计向更激进的多重图形化和三维设计转型，量测方法也需要与之相应的突破来完善每个关键层次，以实现最佳的性能、功率、面积成本和上市时间（PPACt?）。

　　传统图形化控制战略

　　从传统角度来说，图形化控制是通过用光学套刻量测设备来帮助将晶粒上的图形和“套刻标识”保持一致来实现，这些套刻标识通过光罩被刻在晶粒与晶粒之间，切片的时候会从晶圆上被移除。通过对整片晶圆数据抽样可以计算出套刻标识的近似值。

　　但在经历连续多代的特征微缩、多重图形化的更广泛采用、以及引入导致层间失真的三维设计之后，传统方法所引发的量测缺陷或“盲点”不断增加，使工程师将期望的图形与片上结果正确关联的难度与日俱增。

　　全新的图形化控制战略

　　随着全新电子束系统技术的诞生，客户能够跨整个晶圆并穿越各层次直接高速测量半导体器件结构，客户得以大步迈向了基于大数据的全新图形化控制战略转型之路。PROVision  3E 系统正是应用材料公司为这一全新战略而专门设计的最新电子束量测创新技术。

　　应用材料公司集团副总裁、成像与工艺控制事业部总经理基斯·威尔斯表示：“作为电子束技术领域的领导者，应用材料公司正在为客户提供全新的图形化控制战略，这一战略专为最先进的逻辑芯片和内存芯片而优化。PROVision 3E系统的分辨率和速度使之能够突破光学量测的盲点，不仅可以跨整个晶圆，也可以在芯片的多个不同层次之间执行准确的测量，为芯片制造商提供多维数据集，满足其改善PPAC并加速新工艺制程技术和芯片快速上市的需求。”

　　PROVision 3E系统

　　PROVision 3E系统包含多种技术特征，支持当下最先进设计所需的图形化控制能力，包括3纳米晶圆代工逻辑芯片、全环绕栅极晶体管以及下一代 DRAM和3D NAND。

　　分辨率：应用材料公司业内领先的电子束镜筒技术可以提供当下可实现的最高电子密度，支持1纳米分辨率的精细成像。

　　准确性：凭借数十年CD SEM系统和算法专业知识，为关键特征提供准确、高精度的测量。

　　速度：每小时能够执行1000万次测量，测量结果准确且切实可行。

　　多层：应用材料公司独特的Elluminator? 技术能够捕获95%的背散射电子，以便同时快速测量多个层次的关键尺寸和边缘布局。

　　范围：支持广泛的电子束能级。高能模式支持快速测量，深度达数百纳米。低能模式支持对包括EUV光刻胶在内的各种脆性材料和结构进行无损测量

　　将这些特性结合在一起，可使客户得以摆脱由光学套刻标识近似计算、有限统计采样和单层控制组成的旧图形化控制战略，转而实现基于大规模器件上、跨晶圆和穿透量测与控制的新战略。

工艺菜单优化

PROVision 3E系统同时也是应用材料公司的AIx (Actionable Insight Accelerator) 平台的关键组件，此平台将工艺制程技术、传感器和数据分析有机结合，使工艺技术发展过程中从研发、产能爬坡到大规模量产在内的每个阶段都能无一例外显著提速。AIx平台分析将工艺变量与 PROVision 3E捕获的晶圆上测量结果相关联，帮助工程师使工艺发展速度倍增，并将工艺窗口拓宽达三成。

上市情况

PROVision 3E系统现已得到了全球范围内领先的各大晶圆代工逻辑芯片、DRAM和NAND客户的广泛使用。在近日举办的2021年度工艺控制和AppliedPRO™大师课上，应用材料公司已就图形化控制、PROVision 3E和工艺菜单优化相关的其他信息进行深入探讨。