JMP GRR 專案: GRR在半導體製程與量測機台的應用研究– 應用材料量具重複性和再現性(GRR)廣泛用於評估測量儀器的精度。然而, GRR分析在工程工作中往往被忽略。因此, 為了提高工程品質和效率,必須實施系統的GRR研究。本文重點介紹了GRR在應用材料測量機台和製程機優化的創新應用,並成功解決了客戶的HVP 。 1: EPI電阻率測量工具的GRR分析:電阻率( RS )是EPI薄膜的關鍵參數,目前測量系統的穩定性嚴重影響EPI製程的鑑定和開發。經過GRR分析, P/T ratio為172% ( >30% )。後續分析表明, GRR性能不佳的原因是工具測量重複性差。接下來對不同時間測試的parts進行Pair-T測試並創造性使用IMR圖對晶圓內外圈的電阻進行分組分析後,發現重複性差的原因是晶圓在測試過程退化以及晶圓內外氧化層厚度和電荷均勻性不同,而這總差異是由目前RS測量系統造成的。基於上述實驗分析,優化測量工具的改進方案提出,後續的最佳化正在進行中。 2: GRR在晶片光學檢測設備捕獲率( CR )監控方面的應用:目前芯片光學檢測設備捕獲率監控方法沒有被qualify 。因此,採用GRR分析來qualify目前監測方法有效性和工具在月保期間的漂移十分必要。結果顯示:目前的監控方法是有效的( P/T=17% ),機台在月保期間沒有漂移問題。項目同時對P/T ratio較大( > 10% )的根本原因進行了分析。結果顯示:由於機臺本身的能力限制,機台對特定的100nm突起和侵入缺陷檢測上存在檢測重複性問題。透過這項研究發現:僅對缺陷數量進行GRR分析不足以監測目前機台性能,需要對最具挑戰性的缺陷類型進行Attribute GRR分析,這將是學檢測設備性能監測的新方向。 3 :測量時間對二氧化矽厚度影響的GRR分析:熱氧化產生的二氧化矽厚度會隨著時間的推移而增加,如果測量時間選擇不當,會嚴重影響測量的結果。經過GRR分析發現,目前的測量時間間隔和方式滿足要求( P/T ratio=9% )。然後進一步對提高工藝規格的可能行進行了研究,結果表明:在當前的測量GRR能力下,工藝規格可以進一步提高,縮小到原來的40% ,而此時P/T ratio可以保持在15% 。最後,透過ICC 、 P/T和Cp圖表平台,開發了一種持續改進流程和GRR能力的系統方法,為持續優化GRR和製程提供了指導。 GRR專案的成功實施,使整個團隊認識到GRR在測量工具監測和製程優化中的重要性,並且根據以上專案的研究,團隊制定了GRR BKM實施的改進計劃,為提高專案的品質和效率奠定了堅實的基礎