微分析技术的应用：线上检测、离线检测和FA

1.线上检测

由于工艺步骤的增加、晶片成本提高、产品周期缩短以及微分析仪器自动化技术的成熟，未来趋势应是越来越多分析仪器被引入生产线做自动化分析，以期能在即时（real time）就将缺陷及异常找出。但必须付出的代价是更昂贵的仪器价格以及增加生产线流程。

一般用在生产线上做即时自动化分析的分析仪器必须具备条件如下：

①分析速度快；

②自动化操作；

③非破坏性分析，且可放入8英寸晶圆整片检查；(www.xing528.com)

④无污染可能；

⑤分析灵敏度及稳定性远高于工艺规格等。

目前较常使用在线上检测的微分析仪器为In-line CD-SEM、In-line defect review SEM/EDS、TXRF、XRF、FTIR、FIB、FE-Auger等，不久将来，TEM、SIMS等也可能有Inline型放入生产线使用。

2.离线检测，故障分析（failure analysis）

离线检测主要使用在故障分析、合格率分析及工艺研发，或支援线上缺陷改善等工作。而分析仪器本身亦都不具备线上即时分析能力。不管是何种失效，都会有“失效模式（failure mode）”呈现，如电性参数异常，再经由一些失效位置隔离（failure site isolation）技术将失效位置找出，再利用反向工程技术（Reverse Engineering），如层次去除或剖面切割来使缺陷或异常位置露出，再使用微分析技术分析其异常成因来推断出“机构”（failure mechanism）进而找出“失效原因”（root cause），以便于从工艺角度订出“改善方案”（corrective action）。改善方案实施后再不断“验证”（verification）其改善效果。举个例子，由电性测试得知栅极（gate）至硅基板有漏电流发生，经由emission microscope获得其漏电流位置，即热点（hot spot）位置。再针对此位置做成精密定点剖面（precision cross sectionning）试片，再以SEM或TEM检查热点的Si器件结构，即可得知故障的原因。