和缺陷一样,量测也是晶圆制造良率管理的重要组成部分。缺陷是通过对异常问题的监控来实现良率的保障,而量测是对生产结果的及时检查来确保所有的生产步骤结果都符合预期来实现最终的产品有效。就如同在生产一个机械零件,在加工过程中需要不断地进行用游标卡尺进行测量,来确定每道工序都正确无误。
晶圆制造是非常精密复杂的过程,任何细微的变化,就会带来毁灭性的打击,因此量测和缺陷检测一样,也是在制造过程中引入多个量测站点,及时对生产的关键指标进行监控,在指标缓慢偏离正常指标前提前识别,进行纠正,确保生产的晶圆的良率最大化。要达成这个目标,最佳的解决方案就是在生产过程中对所有在制品进行量测,然而在量测过程中,生产设备必须要等待反馈结果,确保没有问题后才能继续生产。但是一方面量测设备的工作效率同样无法与生产设备相比,另外在量测过程中,生产需要进行一定范围的停滞,将造成生产周期的大大延长,这会影响客户的最终上市时间,是无法被接受的。以CPU 为例,AMD 和INTEL谁能快速推出5nm的晶圆,就能快速抢占市场,击垮对手。
目前普遍的做法是对产线产品进行抽检,在良率问题全覆盖以及生产周期间寻找平衡点。同缺陷检测一样,虚拟量测的出现完美地解决了良率和生产周期无法兼顾的问题。
虚拟量测(Virtual Metrology )产品利用已收集的相关参数,比如设备的传感器参数或其它参数,与所关心的测量结果进行AI 建模,此模型可以在之后根据设备传感器参数进行量测值预测,无需到特有的设备进行实际的测量。
虚拟量测(Virtual Metrology )产品主要功能包括:设备参数获取解析、预测模型库,模型修正等功能模块。
虚拟量测(Virtual Metrology)产品可以在某些工艺节点缺乏有效的检测手段从而导致无法进行实际量测的情况下,利用生产机台参数推估其所产生的生产产品的关键指标结果,以实现在制品实时的产品品质预测,机台效能监控及生产制程改善;如此可即时发现异常,避免重大损失。
由于检测设备资源的限制,晶圆企业无法做到对所有的在制品进行检测,故而也无法做到对在制品品质的全面监控和保证。而虚拟量测(Virtual Metrology)产品可以利用生产机台参数推估出所有在制品的关键指标结果,从而实现在制品的全面检测,对产品良率管理方面做出重大贡献。
目前国内外并没有成熟的晶圆行业虚拟量测(Virtual Metrology)产品,众壹云的虚拟量测(Virtual Metrology)产品具备以下几个特点:
1、基于成熟的晶圆行业生产大数据平台实现,有效保证虚拟量测(Virtual Metrology)模型的建模成功率。目前我司在国内头部晶圆厂内实施的建模成功率约为50%。
2、基于成熟的晶圆行业模型运行管理平台实现,可以快速有效的将成熟的模型导入生产现场并产生效益。