本文重点研究一种经过金属沉积处理的MOSFET产品。由于金属膜的弯曲或应力值变化,可能导致阈值电压(Vth)漂移,进而造成器件良率损失。为了探究金属沉积后处理工艺对Vth漂移的影响,我们进行了实验设计(DOE)测试:DOE #1(基线条件)、#2、#3、#4。Vth测试结果显示:DOE #1的Vth为NG(不合格),其他测试结果合格。为什么DOE #1基线条件的Vth为NG?
采用JMP分析软件来识别弓形和应力值与Vth的相关性。JMP中使用了三种类型的模式非均匀性指标进行弓形和应力分析:径向/平面非均匀性或角度/偏心非均匀性。将弓形和应力原始数据转换为描述性统计数据。定义WIW-NU准则。进行方差分析,包括等方差/正态分布/独立违背模式。基于半径、角度和成对差异进行变异性图分析。利用数据挖掘多元相关分析来探究问题的根本原因。
DOE #1 基准条件下的良率较低,主要归因于晶圆弯曲度值整体标准差最大,尤其是径向 C4/C5 晶圆。DOE #1 条件下的后处理不均匀导致晶圆弯曲度径向 C4/C5 的标准差进一步增大,进而造成 Vth 性能下降。硬件和工艺 CIP 解决了良率低的问题。

大家好,我是申昌俊,来自应用材料中国西部的工艺支持工程师。我的搭档是陈先生。今天,我们的主题是基于JMP WIW非均匀性分析的MOSFET产品年度实施。本文重点关注经过金属沉积处理的MOSFET产品,由于金属膜或应力值的变化,可能会导致阈值电压(Vth)漂移,从而造成器件良率损失。我们进行了DOE测试,以确定金属沉积后处理工艺对Vth漂移的影响,测试包括DOE 1(基准条件)、DOE 2、DOE 3和DOE 4。Vth测试结果显示,DOE 1(基准条件)的Vth为NG(不合格),而其他测试结果均合格。为什么DOE 1(基准条件)的Vth为NG?接下来,我们采用JMP分析软件来确定弯曲度和应力值与Vth之间的相关性。首先,进行JMP数据转换。使用了三种包装不均匀性指标:径向不均匀性、平面或角度不均匀性以及偏心不均匀性。
然后,将应力和弓形值的DOE数据转化为描述性统计数据。结果表明,弓形值非均匀变量DOE编号为1,基线条件最差,这可能与Vth偏移有关。
接下来,我们主要关注弓形值分析。首先,我们对径向弓形值进行了方差分析(ANOVA)。根据方差分析,VAPR DOE 1 的 6 个径向值(0 至 C5)的基线彼此不同。此外,在方差相等、正态分布且相互独立的情况下,这三个指标符合方差分析标准。其次,我们进行了弓形变异性图表分析。我们基于半径、角度和波对绘制了变异性图表。结果显示,在 V4 区域(DOE 1),径向 C4 和 C5 区域的弓形值最差,这可能是由 V 阶偏移引起的关键因素。第三,我们进行了数据挖掘多元相关性分析。首先,我们验证了弓形值是否与波阶成正比。结果显示弓形值与波阶之间存在新的相关性。然后,我们进行了数据挖掘。数据挖掘多元相关性分析证实了这一点。我们正在研究第一点,即弓形径向不均匀性对整体饱和度贡献最大的情况。
根据上述弓形值分析,我们总结了基准条件下的Vth位移场模型。我们提出了从固有或后沉积,到后后沉积处理的方法。
首先,基准条件下的产量损失归因于弓形值。总体而言,标准视觉效果最差,尤其是在 C4 和 C5 的比例下。即使对 DOE 1 条件进行后处理,其标准偏差仍然很高,因此我们建议采用 C4 和 C5 的比例。即使对 DOE 1 条件进行后处理,其标准偏差仍然很高,因此我们建议采用 C4 和 C5 的比例。这是由于 Vth 的退化造成的。最后,我们使用硬件和配方 CIP,因此存在产量低的问题。总之,在本主题中,我们采用 JMP 分析变量来识别公牛和应力值与 Vth 的相关性。JMP 中使用了三种类型的非均匀模式度量进行公牛和应力分析,包括径向、平面或角度,并且过中心也是非均匀的。公牛和应力原始数据被转换为扰动统计量。针对非均匀准则,我们进行了更深入的分析,包括生态变体、正态分布和独立违规模型。基于径向、角度和配对,我们进行了变异性图表分析。
利用这种挖掘和多元相关性分析方法来探究问题的根本原因。最后,非常感谢我的导师陈嘉义和杨嘉怡的指导。感谢我的经理钱汉、卢东尼和康健对我参与这个项目的支持。
感谢应用材料中国西部MDP PSE团队的大力支持。我的演讲就到这里。谢谢大家的聆听。