为MRAM工艺打造的量测方案

Posted 2021-03-05

在不久的将来，我们将看到嵌入式STT-MRAM (eMRAM)出现在诸如物联网(IoT)、微控制器(MCU)、汽车、边缘运算和人工智能(AI)等应用中。美国EVERSPIN还提供了几种独立的MRAM产品，锁定包括航天、汽车、储存、工厂自动化、IoT、智慧能源、医疗和工业机器控制/运算等应用。

半导体工艺控制和支持技术供货商KLA对MRAM作为一种新兴的NVM技术的前景感到振奋，为IC制造商提供了一系列解决方案的组合，可帮助加速MRAM产品开发，确保成功实现量产并在生产中取得最佳良率。这些技术解决方案包括：

使用散射测量和成像的迭对量测系统进行图案对准(patterning alignment)量测，使用光学散射测量CD和形状计量系统进行关键尺寸和3D组件形状测量以及run time patterning control数分析，以优化MRAM cell patterning 组件迭对、CD和形状。

使用光谱椭圆偏振(SE)技术进行膜厚度和化学计量的测量，这些技术为MTJ迭层沉积提供了重要的关键参数。

MRAM堆栈沉积的电磁特性，可使用CAPRES电流平面穿隧(CIPTech)和MicroSense磁光Kerr效应，提供对预计的最终电池性能的早期反馈(MOKE)技术。CAPRESCIPTech是一种12点探针电阻技术，可在产品晶圆图案化之前，针对MTJ迭层进行沉积、退火和磁化后的TMR和RA测量。MicroSense Polar Kerr MRAM (PKMRAM)则表征了磁性能，例如自由层和固定层的矫顽场，以及多层MTJ堆栈在沉积、退火和在毯覆薄膜或有图案的晶圆上磁化。这种非接触式全晶圆技术可测量自由层和固定层的磁性。

一系列控片和在线产品晶圆缺陷检测和检视系统(取决于灵敏度和采样要求)，可以在线检测关键缺陷，帮助工程师发现并解决可能影响良率和组件性能的工艺问题。

In-situ process control wafers，透过在工艺反应炉中撷取和记录参数并用于可视化、诊断和控制工艺条件。