過(guò)程控制：半導體晶圓制造過(guò)程中不同工藝之后，往往需要進(jìn)行尺寸測量、缺陷檢測等，用于工藝控制、良率管理，要求快速、準確。尺寸測量、缺陷檢測等應用于每道制程工藝之后。IC量測設備用于工藝控制、良率管理，檢測要求快速、準確、非破壞。IC量測在發(fā)展過(guò)程中，在尺寸微縮、復雜3D、新型材料方面面臨各類(lèi)技術(shù)難點(diǎn)，面對諸如存儲、CIS、化合物半導體等不同半導體檢測等多種需求不斷升級。IC量測設備的技術(shù)類(lèi)別包括探針顯微鏡、掃描/透射電鏡、光學(xué)顯微鏡、橢偏/散射儀等，技術(shù)發(fā)展方向包括延續現有的非破壞測量技術(shù)，電鏡方面推進(jìn)并行電子束技術(shù)，散射儀向EUV、X射線(xiàn)延伸以縮小波長(cháng)，并聯(lián)合多種測量手段和機器學(xué)習實(shí)現混合測量等。



過(guò)程控制設備包括應用于工藝過(guò)程中的測量類(lèi)設備（Metrology）和缺陷（含顆粒）檢查類(lèi)設備（Inspection）。芯片生產(chǎn)過(guò)程中，在線(xiàn)工藝檢測設備要對經(jīng)過(guò)不同工藝后的晶圓進(jìn)行無(wú)損的定量測量和檢查，從而保證工藝的關(guān)鍵物理參數（如薄膜厚度、線(xiàn)寬、溝/孔深度、側壁角等）滿(mǎn)足要求，同時(shí)發(fā)現可能出現的缺陷并對其進(jìn)行分類(lèi)，剔除不合格的晶圓，避免后續工藝浪費。工藝檢測設備的另一個(gè)作用是協(xié)助工藝開(kāi)發(fā)和試生產(chǎn)時(shí)優(yōu)化設備運行參數和光掩模的設計，優(yōu)化整個(gè)工藝流程，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，提升成品率并實(shí)現量產(chǎn)。

半導體量測Metrology主要包括：

1）套刻對準的偏差測量；

2）薄膜材料的厚度測量；

3）晶圓在光刻膠曝光顯影后、刻蝕后和CMP工藝后的關(guān)鍵尺寸（CD）測量；

4）其他：如晶圓厚度，彎曲翹曲（Bow/Warp），1D/2D應力stress，晶圓形貌，四點(diǎn)探針測電阻RS，XPS測注入含量等，AFM（原子力顯微鏡）/Metal plus（超聲波）測臺階高度（Step Height）等。



半導體檢測Inspection主要包括：

1）無(wú)圖形缺陷檢測，包括顆粒（particle）、殘留物（residue）、刮傷（scratch）、警惕原生凹坑（COP）等；

2）有圖像缺陷檢測，包括斷線(xiàn)（break）、線(xiàn)邊缺陷（bite）、橋接（bridge）、線(xiàn)形變化（Deformation）等；

3）掩模版缺陷檢測，包括顆粒等；

4）缺陷復檢，針對檢測掃出的缺陷（位置，大小，種類(lèi)），用光學(xué)顯微鏡或掃描電鏡確認其存在。