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做半導(dǎo)體工藝的眼睛
12月25日，由張江高科、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)智庫(kù)芯謀研究聯(lián)合舉辦的“第八屆張江高科·芯謀研究集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖峰會(huì)”設(shè)備材料分論壇在上海浦東成功召開(kāi)。微崇半導(dǎo)體CEO黃崇基以《量檢測(cè)——半導(dǎo)體工藝的眼睛》為主題發(fā)表了演講。半導(dǎo)體工藝是人類(lèi)科技的結(jié)晶，它涉及領(lǐng)域非常廣泛，包括物理、化學(xué)、機(jī)械、軟件等。半導(dǎo)體制造工藝繁多，每個(gè)步驟都需要嚴(yán)格控制，每個(gè)步驟都有量檢測(cè)設(shè)備的參與，起到非常關(guān)鍵的作用。半導(dǎo)體量檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的一大驅(qū)動(dòng)力在于制程升級(jí)。隨著半導(dǎo)體制程的升級(jí)，工藝變得越來(lái)越復(fù)雜，缺陷也變得越來(lái)越多。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，28納米制程晶圓制造需要數(shù)百道工序，而采用多重曝光和多重掩膜技術(shù)的14納米及以下制程，工藝步驟數(shù)量更是增加到近千道。同時(shí)，單片晶圓制造所需的時(shí)間也長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。高難度的工藝步驟增大了工藝缺陷的概率，工藝節(jié)點(diǎn)每推進(jìn)一代，工藝中產(chǎn)生的致命缺陷數(shù)量會(huì)增加50%。漫長(zhǎng)的生產(chǎn)時(shí)間也增大了晶圓被損壞、污染的可能性?，F(xiàn)在工藝的進(jìn)步是非常依賴(lài)于量檢測(cè)表征手段的進(jìn)步，缺陷的增多也使得產(chǎn)業(yè)對(duì)量檢測(cè)行業(yè)的需求越來(lái)越高。晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)是半導(dǎo)體量檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的另一大驅(qū)動(dòng)力。
2022年，全球晶圓市值有望達(dá)到1300多億美金。雖然我們現(xiàn)在國(guó)內(nèi)12吋晶圓月產(chǎn)能已經(jīng)突破了100萬(wàn)片，但與總體規(guī)劃的逾150萬(wàn)片月產(chǎn)能相比，還存有較大擴(kuò)產(chǎn)空間，這種市場(chǎng)需求也為前道量檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展提供了廣闊的空間。
量檢測(cè)是除光刻、薄膜沉積、刻蝕外，最大的半導(dǎo)體設(shè)備細(xì)分類(lèi)市場(chǎng)。隨著集成電路制程的進(jìn)步，量檢測(cè)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模逐年上升，2021年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到104.1億美元，僅次于刻蝕、光刻、CVD，相比于2020年的76.5億美元增長(zhǎng)?36.5%。量檢測(cè)行業(yè)全球市場(chǎng)規(guī)模雖然超過(guò)百億美金，但細(xì)分領(lǐng)域眾多，不少領(lǐng)域市場(chǎng)空間有限且難度大，每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都有非常高的壁壘。目前全球量檢測(cè)設(shè)備龍頭企業(yè)KLA，市占率達(dá)50%以上；與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也涌現(xiàn)出了很多量檢測(cè)設(shè)備企業(yè)，半導(dǎo)體量檢測(cè)行業(yè)正處于百花齊放的階段。
根據(jù)微崇半導(dǎo)體在量檢測(cè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前半導(dǎo)體制造過(guò)程中出現(xiàn)了很多新的問(wèn)題。例如，薄弱沉積過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)更多的缺陷，膜層變得越來(lái)越薄，堆疊層數(shù)越來(lái)越多，包括有界面態(tài)，以及膜層缺陷等電學(xué)缺陷。新的缺陷帶為半導(dǎo)體制造的過(guò)程控制帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，也呼喚著新的解決方案。
微崇半導(dǎo)體所開(kāi)發(fā)的二諧波晶圓檢測(cè)技術(shù)，可賦能半導(dǎo)體制造的各個(gè)階段。在研發(fā)階段，借助技術(shù)的快速掃描能力，能夠快速定位晶圓電學(xué)缺陷，又借助技術(shù)的高精確度和高分辨率，可精準(zhǔn)分析缺陷。在產(chǎn)能爬坡階段，微崇半導(dǎo)體可對(duì)多道生產(chǎn)工藝進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，賦能廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。在量產(chǎn)階段，利用二諧波晶圓檢測(cè)技術(shù)可對(duì)晶圓電學(xué)缺陷進(jìn)行快速、無(wú)損的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，極大提升問(wèn)題發(fā)現(xiàn)與定位的效率，防止良率波動(dòng)可能帶來(lái)的巨大損失。二諧波技術(shù)具有廣泛的已驗(yàn)證的應(yīng)用場(chǎng)景，可以為客戶(hù)帶來(lái)巨大價(jià)值。微崇半導(dǎo)體在開(kāi)發(fā)二諧波檢測(cè)技術(shù)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的研發(fā)能力，其核心團(tuán)隊(duì)從0到1主導(dǎo)了世界首臺(tái)二諧波檢測(cè)設(shè)備從研發(fā)生產(chǎn)到客戶(hù)驗(yàn)證的全線(xiàn)工作。在成立不到兩年時(shí)間內(nèi)，公司已經(jīng)完成了機(jī)臺(tái)的自主研發(fā)與產(chǎn)品迭代，設(shè)備零部件國(guó)產(chǎn)化率超八成，去美化率接近百分之百。
目前，公司已經(jīng)獲得了頭部客戶(hù)的訂單確認(rèn)，以及資本市場(chǎng)的多次垂青，微崇半導(dǎo)體將再接再厲，為客戶(hù)帶來(lái)更多價(jià)值，為產(chǎn)業(yè)擴(kuò)充更多能量。黃崇基最后表示：“立足于前沿的光學(xué)晶圓檢測(cè)技術(shù)，微崇半導(dǎo)體將致力于世界先進(jìn)的半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量！”
