光学检测未过时，NanoPoint技术应对1xnm工艺检测挑战

随着半导体工艺复杂性的大幅提升，进入到更先进工艺节点，良率低下的问题始终困扰着半导体产业链的各方。而这从某种程度上对于检测和量测设备厂商来说，却是一个利好消息。

半导体检测设备供应商KLA-Tencor技术营销高级总监Robert Cappel日前在接受采访时表示，“目前最先进的半导体制程是28nm，已经有很多公司正在进行20nm甚至是16/14nm工艺的研发。半导体产业面临很多挑战，比如设计尺寸和工艺窗口越来越小，对工艺控制要求越来越高。以往的半导体制程是平面的2D制程，现在3D的工艺比如FinFET正在走入大家的视线，制程的控制越来越难。在未来的3-4年里，DRAM和Flash也会有很多的创新，这些都对检测和量测设备提出了新的要求。”

电子产业价值链

他表示，目前全球的电子终端消费市场已达到1.5万亿美元的规模，其中半导体产业的规模为3000亿美元。半导体行业的年资本支出是600亿美元左右，其中在半导体设备上的支出达到了300亿美元。全球制程控制设备的资本支出规模是44亿美元，在这其中，KLA-Tencor的市场份额大约为60%左右。半导体制造成本上升，良率的控制对晶圆制造至关重要，因此对量测设备的市场起到了推动作用。“KLA-Tencor凭借对研发的巨大投入而始终走在产业前列。半导体产业的年增长率为2%，制程控制设备的年增长率大约为8%，而KLA-Tencor比同业的发展速度要快5%，”科天销售总经理任建宇表示。

“芯片制造是一个复杂而又精密的过程，从硅锭、切片、硅片再到晶圆制造，中间经历了很多的步骤。特别是晶圆制造的过程中，每一步都要求对工艺进行控制, KLA-Tencor的设备在其中发挥了越来越重要的作用，帮助客户发现制造过程中的问题，提高工艺水平，并改善良率，” Robert Cappel说。“我们只有看到了缺陷，才能去纠正它；只有量测到了偏差，才能发现问题并改善工艺。”

第2页：通过算法或NanoPoint技术 不需要完全解析缺陷

第3页：营业额的15-20%会投入在研发上

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NanoPoint专利技术大幅提升检测效率

KLA-Tencor希望客户能够在最短的时间提升到最高的良率，从而赢得时间，令产品更快上市，获得更大的利润。KLA-Tencor的明场技术采用了类似照相机的一种宽屏技术，也就是把晶圆上的所有图形拍照后进行对比，从而发现新的缺陷，该技术的检测能力达到了10nm。

“27年前，KLA-Tencor的明场检测设备采用的光源相当于普通的家用电灯，镜头相当于普通的显微镜。而今天的采用了NanoPoint 技术的2900系列的光源亮度是工业用的2000W的激光光源，镜头的长度超过1米。技术在过去的二三十年间得到了很大的发展。”Robert Cappel解释说，客户热切期望继续推进20纳米以下工艺节点的线上光学缺陷检测。“他们想要只有光学检测才能提供的速度和基线保持，与此同时，我们面临的挑战则是要设计出能够发现远远小于检测波长的缺陷的设备。我们过去曾针对光源、光学元件及其他子系统提出过各种改进，但NanoPoint则是从一个新的角度解决问题。根据客户反馈，我相信NanoPoint是一项突破性技术，在多样制成和工艺模块上均具有应用潜力。”

Robert Cappel指出，同样的缺陷存在于芯片的不同位置所造成的影响是完全不同的。因此KLA-Tencor在研发设备时充分考虑到了芯片设计的特点和重点，在设备的菜单中结合了设计的元素，加强了重点检测的位置，从而在第一时间发现严重的缺陷，帮助客户提升良率。“NanoPoint技术的精髓在于重点关注设计时的可能缺陷，而排除掉噪音干扰的点，这样就提高了检测效率。电子束检测与传统光学检测相比，最大的问题在于检测速度。在一个600公里直径的范围里投放100个硬币，用现有的光学检测只需1小时就可以发现所有的100枚硬币，而用电子束检测技术则需1年，检测效率显而易见。光学检测的最小波长为260nm，能明确解析的缺陷为光学波长的四分之一，即65nm。今天的很多缺陷都是10nm级别的，但藉由算法或NanoPoint技术，不需要完全解析缺陷，而是最快速的找到缺陷并精确定位，这是电子束检测完全没有的优势。如果一个晶圆制造厂全部采用电子束检测设备，那么生产周期将是无法估计的。所以晶圆厂往往只购买1到2台电子束检测设备用于研发，而批量生产仍然采用光学检测。因此我们可以说光学检测是不会过时的。”

Robert Cappel

第3页：营业额的15-20%会投入在研发上

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提到KLA-Tencor如何为客户提供更先进的技术和优质的服务，科天中国区总裁张智安指出，首先KLA-Tencor每年在研发上的投入是非常巨大的，营业额的15-20%会投入在研发上，在产业不景气时甚至会更高。这样才能保证技术始终处于领先的地位。无论是光学检测还是电子束检测，又或者是愈发重要的计算检测技术，KLA都是不遗余力的投入力量。同时KLA-Tencor还非常注重与客户保持良好的合作伙伴关系。“我们的重要客户，都是KLA-Tencor的重要合作伙伴。KLA-Tencor的宗旨是以先进的技术保证客户的成功。”

他强调说，除了销售和售后服务以外，KLA-Tencor还积极与客户进行合作研发。因为KLA-Tencor没有制造晶圆的环节，因此要依赖客户端提供晶圆样品，及时获得工艺检测结果的反馈，第一时间改善检测和量测技术，帮助客户获得更大的成功。

科天中国区总裁张智安

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