“在移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、5G、人工智能、數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下,半導(dǎo)體市場(chǎng)在過去幾年快速增長?!盞LA-Tencor 資深副總裁暨營銷長 Oreste Donzella 在 2018 YMS China 上說道。
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2017 年是半導(dǎo)體行業(yè)百花齊放的一年。根據(jù) CSIA(中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì))的數(shù)據(jù)顯示,在這一年中,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 16708.6 億元,同比增長 17.5%,中國已經(jīng)是全球最大和貿(mào)易最活躍的半導(dǎo)體市場(chǎng)。而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的需求也變得越來越大。14nm 以下越來越小的尺寸以及高集成度使得在生產(chǎn)過程中難免會(huì)出現(xiàn)各種問題,產(chǎn)量不能提高,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈就不能滿足市場(chǎng)所帶來的龐大需求。在這種情況下,制程控制就起到了非常大的作用。
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KLA-Tencor 資深副總裁暨營銷長 Oreste Donzella
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KLA-Tencor 作為一家專業(yè)的制程控制及良率管理解決方案的領(lǐng)先設(shè)備提供商,提出使用檢測(cè),量測(cè)以及數(shù)據(jù)分析的辦法,改善整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的問題,幫助客戶在最短時(shí)間內(nèi)提升最高良率。
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Oreste Donzella 表示存儲(chǔ)器制程周期通常為 45 天左右,邏輯制程為 60 天左右。在整個(gè)制造過程中,總共加入的檢測(cè)步驟有數(shù)百道,而且半導(dǎo)體制造希望在制程周期內(nèi)就能實(shí)時(shí)同步檢測(cè)良率以盡早發(fā)現(xiàn)缺陷,而不是制程結(jié)束后再來發(fā)現(xiàn)問題。
隨著縮微,先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體制造過程尤其是在圖形化方面面臨著多重挑戰(zhàn)。
今天的光學(xué)圖案化晶圓缺陷檢測(cè)系統(tǒng),能夠?yàn)楦黝惼骷Y(jié)構(gòu)、先進(jìn)設(shè)計(jì)方案和制程技術(shù)提供關(guān)鍵缺陷的檢測(cè)。為了達(dá)到相應(yīng)的檢測(cè)靈敏度,光學(xué)檢測(cè)技術(shù)需要不斷創(chuàng)新,包括開發(fā)功率強(qiáng)大的寬波段照射源;兼具波段可調(diào)功能,可變化的光學(xué)孔徑;高速傳感器與數(shù)據(jù)處理,將 IC 芯片設(shè)計(jì)特性與先進(jìn)算法相結(jié)合等。
光學(xué)檢測(cè)能力不斷提升,能夠捕獲更小缺陷的同時(shí),系統(tǒng)也在提高數(shù)據(jù)處理速度,以便為晶圓級(jí)檢測(cè)提供快速的缺陷表征,同時(shí)也為產(chǎn)品批次特有的缺陷(前層的工藝問題)表征提供所需的產(chǎn)能。通過為先進(jìn)技術(shù)提供速度和靈敏度,光學(xué)圖案晶圓檢測(cè)將繼續(xù)為 IC 制造商提供必要的技術(shù)支持,包括在線監(jiān)測(cè),系統(tǒng)缺陷發(fā)現(xiàn),制程窗口認(rèn)證,掩膜印制檢查,制程調(diào)試以及對(duì)晶圓廠成功至關(guān)重要的其他許多應(yīng)用。
Oreste Donzella 解釋,過去在半導(dǎo)體檢測(cè)中是依靠數(shù)學(xué)算法幫助光學(xué)比對(duì)來判斷缺陷,現(xiàn)在將此前的缺陷和非缺陷的大數(shù)據(jù)引入了機(jī)器學(xué)習(xí),可以使設(shè)備不做比對(duì)就能進(jìn)行判斷。在量測(cè)方面,例如 3D NAND 由過去的平面存儲(chǔ)器架構(gòu)變成了立體的,很難按照過去光學(xué)的方法來量測(cè)器件的尺寸形貌?,F(xiàn)在有了機(jī)器學(xué)習(xí),可以借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),快速地將 3D NAND 的形貌計(jì)算出來。通過機(jī)器學(xué)習(xí),進(jìn)一步增強(qiáng)了用于建模和優(yōu)化的新算法,可以使檢測(cè)和量測(cè)更快速、更準(zhǔn)確。?
與中國大陸的相輔相成
中國半導(dǎo)體項(xiàng)目具有多樣性,從 DRAM 到 3D NAND,邏輯方面從 500nm 到 7nm,從沈陽到深圳,從南到北,遍地開花。從 KLA-Tencor 的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)來看,中國大陸是半導(dǎo)體增長最快的一個(gè)地區(qū) ,可以看出 2017 年的出貨量是 2016 年的 3 倍,2018 年第二季度的營收占比 32%僅次于韓國(34%)。
半導(dǎo)體前段設(shè)備(WFE)市場(chǎng)規(guī)模逐漸壯大,2017 年首次超過 500 億美元,其中 KLA-Tencor 聚焦的制程控制設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模也在去年首次超過了 50 億美元。
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但隨著大環(huán)境等因素影響,半導(dǎo)體行業(yè)似乎開始出現(xiàn)下滑趨勢(shì),甚至有半導(dǎo)體廠商已經(jīng)開始裁員縮減支出,對(duì)此科天又怎樣看?
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Oreste Donzella 給出了解釋,如今的半導(dǎo)體行業(yè)不會(huì)再像過去 20 年一樣出現(xiàn)大起大落的變化。這種信心主要來自兩個(gè)方面,以 DRAM 為例,首先,25 年前這個(gè)領(lǐng)域可能有 50 家公司,現(xiàn)在包括中國大陸的新廠商在內(nèi)只剩下 3~5 家。玩家少了,市場(chǎng)波動(dòng)也不會(huì)像以前一樣明顯。第二,這些競(jìng)爭剩下來的公司對(duì)資本支出的計(jì)劃都非常嚴(yán)謹(jǐn),整體呈現(xiàn)出平穩(wěn)的投資水平,因此也不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)能過?;蚓o缺造成大起大伏。
最后,Oreste Donzella 總結(jié):“中國有很多對(duì)于我們很重要的客戶,我們希望能與他們保持密切的合作關(guān)系,為他們提供所需的技術(shù)支持和服務(wù)。今后,KLA-Tencor 公司會(huì)持續(xù)投入中國市場(chǎng),全力支持中國半導(dǎo)體行業(yè)蓬勃發(fā)展!”