日前,全球半导体设备巨头应用材料发布了一款“杀手级”新品——新一代光学半导体晶圆检测系统,预计每小时可为芯片制造厂节省260万美元。此消息一经发出引发行业广泛关注。

应用材料的这款新品不同于传统的检测设备,在集合了Enlight光学晶圆检测系统、ExtractAI AI技术和SEMVision电子束审查系统的同时,还开创性的将大数据和人工智能(AI)技术优势引入芯片制造过程中的检测环节。据笔者了解,国内设备厂商东方晶源早在2014年就提出类似概念并随后注册相关专利,可见通过点工具协同进行整体良率优化是这个领域的发展趋势。

Applied Materials公司的新一代光学半导体晶圆检查系统

东方晶源的新一代半导体晶圆检测产品名为微电子设计与制造智能良率优化平台HPO™。该平台通过硬件布局(EBI、CD-SEM等产品)以及与各大平台合作收集生产数据,运用大数据及人工智能技术,将设计需求和制造结果进行无缝连接,实现数据采集,数据挖掘和仿真优化等,为设计到制造的各个环节提供优化解决方案,最终实现总体优化和自动化,可在短时间内实现良率显著提升。

东方晶源HPO™平台的产品理念源于其创始人俞宗强博士对行业的洞察。俞博士在半导体行业深耕二十余载,先后任职多家国际顶尖半导体相关公司,主要工作经历都跟检测良率优化有关,对良率管理有着深刻的见解。2014年公司创建之初,俞博士就预见到,随着摩尔定律的不断向前推进,芯片制造中检测缺陷的环节越来越复杂,成本也不断攀新高,点工具达到物理和经济极限,未来良率提升势必将有赖于整个流程优化的综合性解决方案。因此,确立了以围绕电子束图像检测和良率提升软件解决方案为企业主攻方向。

HPO™平台是一个集合了软件、硬件等众多晶圆检测点工具的良率智能优化系统。通过大数据、人工智能技术为系统赋能,令各个点工具发挥乘数效应,最终使集成电路制造良率管理实现质的飞跃。

众所周知,半导体制造过程中每一个点工具的研发成功都是巨大的挑战,而叠加了大数据和人工智能技术的HPO™平台的开发难度之高显而易见。可喜的是,经过几年的默默深耕,东方晶源在纳米级电子束缺陷检测装备和关键尺寸量测装备,以及软件方面都取得了重大突破。

东方晶源计算光刻产品PanGen目前已经通过25纳米存储器芯片工厂量产验证,目前正在进行逻辑芯片产线验证工作;电子束晶圆缺陷检测设备EBI已实现在客户端主流制程的验证并取得重大突破;关键尺寸量测装备CD-SEM也已完成设计和开发,性能接近国际主流产品水平。

为了更好的发挥硬件检测设备的性能,东方晶源还开发了不少软件辅助系统。DNA机制的高速缺陷数据处理平台,能够提高缺陷数据处理效率;自动缺陷分类引擎有效提升聚类准确度,从而提高缺陷人工label的效率;离线数据分析系统oDAS可为客户提供灵活的自动配方文件生成、图形匹配、结果数据处理等功能和解决方案,缩短研发周期。随着更多点工具的突破,东方晶源HPO™平台将发挥更大的效用。

近年来,随着新技术的演进以及新材料的运用,半导体产业飞速发展。良率管理作为芯片制造的关键部分越来越被大家所重视。一方面,如果能节省开发优化先进工艺节点所需的时间,提高生产效率,可能价值数十亿美元。另一方面,假如因为没能及时发现致命的芯片缺陷,造成生产延误,则将导致芯片厂闲置和大量资金损失。可以说,以应用材料和东方晶源为代表所提出的解决方案正是瞄准了这一行业痛点,具有极大的应用价值和商业价值前景,为整个行业的发展路径进行了有益的探索。

在我国半导体产业中,涌现出了一些像东方晶源这种技术实力过硬,低调研发的高科技公司,已经逐步成为具备国际竞争力的企业。相信未来会有越来越多优秀的中国半导体公司在国际舞台崭露头角,我们应该给与这些优秀的民族科技企业更多支持与关注。

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