“高效，集成，系统化”ADVANTEST全新一代E5620——掩模版缺陷检测与线宽量测系统

1.关于掩模

掩模(Photomask)，是光刻技术和芯片制造领域中不可或缺的部件，在上述领域中被大量使用。其总体形态呈现为不透明光盘，仅中部为透光区域，可允许光线以特定方式进行映射。

Photomask

preview

Working

procedure

在具体运用中，芯片设计师事先设计好电路图，并交由掩模厂家将电路图载配于掩模上，通过光线的穿透将图纸内容投影至晶圆，并借助光刻技术大规模复制产出芯片。因此，掩模扮演着类似照片底片或者印钞票母版的角色，若出错，满盘皆输。

所以对光掩模进行检测，及时发现部件中的缺陷，是光刻技术和芯片制造过程中的关键一步。

2.常见缺陷与测试方法

一.常见的缺陷：

(1)石英材质的掩模基底适用于对精度要求较高的半导体领域。而当原材质含有较多杂质、污染，纯度偏低，将会损害光掩模的性能。

(2)成品尺寸和设计模版的不匹配，这会导致模版的边缘粗糙度(LER)发生改变，这一缺陷会使传导后的电路图扭曲，破坏整个光刻过程。

二.测试方法：

(1)缺陷尺寸测验法：设定缺陷大小参考值，掩模上的缺陷不能超过该值的范围（<1微米），确保芯片中没有缺陷出现；

(2)缺陷密度测验法：以缺陷密度作为参考，如不超过每平方英尺2微米，常检测局部缺陷。

3.E5620与相应技术

DR-SEM

Technology _

上述缺陷的识别方法主要运用到了DR-SEM技术(Defect Review Scanning Electron Microscopy),利用扫描电子显微镜(SEM)对半导体的制造和相应材料进行高精度分析，检测出部件和材料表面的微观缺陷，包括裂纹、孔洞、颗粒、杂质、划痕、污染等。因此DR-SEM技术已成为半导体行业中的质量控制与故障分析的重要工具，帮助工程师解决各项问题，提高产品的良率和可靠性。

CD-SEM--全新E5620

Technology _

爱德万测试基于DR-SEM技术，在E5620上新增了对CD-SEM技术(Critical Dimension Scanning Electron Microscopy)的运用。

CD-SEM是一种专门用于测量微电子器件中关键尺寸(Critical Dimension简称CD)的技术，通过使用电子显微镜的高分辨率成像能力，结合先进的图像处理和测量软件，得以精确地测量出半导体部件如掩模微观结构的尺寸。故在CD-SEM技术的加持下，E5620能有效提高测试的效率与可靠性。

量测能力满足16nm及以上制程

EDS & BSE

Technology _

E5620加配了EDS(Energy Dispersive Spectrometer，能谱仪)技术和BSE(Back Scattered Electron，背散射电子)技术。前者在点-线-面三个层次激发物质发射出特征X射线，并以此来作出掩模表面和元素缺陷的测验分析，该项技术可以对不同类型的缺陷进行专业化分析，使得E5620的应用场景更加全面。后者则通过对背散射电子因自由电子和电子空穴对在重组前分离产生的电流进行检测，从而将其转换为关于样品元素信息的高分辨率图像，实现了成像增强、分辨率提高的效果。

EDS*3

元素分析时间更短，信号更强

EDS*1/BSE*2

成像增强

4.技术新突破

1.更高的空间分辨率

2.更稳定、全自动的成像采集

3.与掩模测试体系相兼容特质

4.灵活选配关键元素分析方式

5.灵活选配背散射电子分析方式

爱德万测试全新掩模测试系统E5620具有显著优势

关于爱德万测试

爱德万测试成立于1954年，是目前全球领先的半导体自动化测试设备 (ATE)供应商。其设备应用与包括5G通信、物联网(loT)、自动驾驶汽车、包括人工智能(AI)和机器学习在内的高性能计算(HPC)等许多应用领域的芯片设计和生产环节中六十多年以来，爱德万测试致力于研发、不断追求创新，至今成为了全球半导体自动化测试与解决方案的领导者。其产品和服务还包括，为晶圆分类和最终测试开发先进的测试接口解决方案;生产光掩模制造所必需的扫描电子显微镜;并提供系统级测试解决方案和其他测试相关附件。爱德万测试中国总部位于上海张江，在中国设立了全球应用开发中心、全球研发中心、全球软件方案中心等，不仅为中国半导体行业客户提供现地化的支持服务，也为全球的客户提供专业化的服务和解决方案。