KLA如何应对汽车芯片的六大检测挑战？

集微网消息，11月1日至3日，第24届中国集成电路制造年会暨供应链创新发展论坛在广州成功举办，KLA公司产品市场经理华波受邀参加了其中的集成电路检测与创新论坛，并发表了以《宽波段等离子光学晶圆检测对缺陷发现及监控的应用》为主题的演讲，分享了KLA在晶圆检测领域的产品和技术。

advance Legacy是国产芯片很好的发力点

当今时代是一个万物互联的时代，各类新兴的技术潮流和芯片无处不在，为各行各业带来变革和机遇。

华波表示，精细化是在芯片技术发展不变的趋势，现在业界最先进的是5纳米，3纳米，包括台积电、三星、英特尔等全球顶尖半导体企业都在开发最先进的技术节点芯片，中国大陆也在不断追赶。

当然，除了最先进的芯片外，成熟制程工艺对半导体行业也非常重要。

“advance Legacy的定义是20纳米或者28纳米以上的技术节点，这部分芯片占整个半导体的比例并不低。”华波指出，2021年采用20纳米以上制程工艺的芯片占比超过50%，甚至达到60%。预计到2050年的占比还会在50%左右。

因此，华波认为，advance Legacy是国产芯片很好的发力点，目前中国大陆越来越多半导体厂商在布局功率半导体、模拟芯、显示驱动芯片等领域，市场前景非常可观。同时，该领域市场对于缺陷检测的需求也非常大。

特别是智能汽车领域，对芯片的需求正在非常快，远超PC、手机等领域。智能汽车有三大趋势，一是连接性或智能座舱，即所有的单元都可以通过智能屏幕控制。二是电气化，由于电动汽车需要充电，就驱动了该领域对功率半导体的需求。三是自动驾驶，目前该技术还在不断发展之中。

而上述发展趋势都需要用到芯片，也推动了汽车电子的快速发展。

汽车芯片的六大检测挑战

华波表示，由于汽车与安全性挂钩，用户对汽车电子和消费电子的需求有明显不同。汽车电子对缺陷的容忍度更严格，要求“零缺陷”。例如，手机的使用寿命通常在2-3年，而汽车的使用寿命通常在10年以上，另外，汽车还需要应对环境较为恶劣的天气，无论是在零下2、30度，零上4、50度的温度条件下，汽车芯片都需要保证不出问题。

其次是汽车的商品价值比手机，比PC更高，召回成本也更高，所以对于缺陷的发现越早越好。

最终汽车成品组成要经过多个级别的供应商，组最终到达客户的手中，而汽车芯片发现缺陷越早，成本会节省到下一级供应商的十分之一，如果最后到消费者手中才发现有缺陷，就可能会导致数千辆，甚至数万辆汽车被召回，而召回的成本非常高。

华波指出，我们希望对于汽车芯片的缺陷越早发现越好，而缺陷检测越早做越好，这样就能尽快发现问题，并在问题扩大之前对其进行处理。

华波表示，在汽车芯片检测中具有六大挑战和需求，一是系统性缺陷，需要尽早发现，最好是在工艺窗口发现，可以加速研发周期，尽快实现从研发到量产的阶段；二是潜在的缺陷，因为汽车芯片要用10 几年，我们需要发现暂时不会造成影响，但却会在将来造成影响的缺陷；三是检测设备需要支持不同的尺寸，比如200mm和300mm；四是检测速度越快越好；五是对干扰的信号的检测、关键缺陷的分类越准确越好；六是希望对于汽车电子或者Advanced Legacy芯片有一些独特的软件功能。

为Automotive和Advanced Legacy芯片检测量身定制的解决方案

针对Automotive和Advanced Legacy芯片检测，KLA推出定制化的解决方案，即C205/C200 宽波段等离子光学缺陷检测系统。

华波表示，C205/C200宽带等离子光学缺陷检测系统可为芯片制造提供系统性缺陷检测并发现潜在的可靠性缺陷，进而缩短从研发到量产的时间。

同时，C205/C200采用可调谐宽波段入射光源、可选光学模式、低噪传感器和先进算法，可以捕获影响良率的缺陷，在从早期研发到批量制造的过程中加快对新工艺、设计节点和器件的表征和优化，可以更好地应对汽车芯片的六大检测挑战。

据介绍，波长可调的宽波段入射光源覆盖了深紫外线、紫外线和可见光的波长范围，能够在覆盖多种不同的工艺层上对缺陷检测的多样化需求。而客制化的缺陷检测算法可以在有效降低杂讯干扰的情况下捕获潜在可靠性缺陷在内的多种不同的缺陷类型，从而减少芯片过度淘汰。

C205/C200还采用了独特的NanoPoint™ 技术，可针对可靠性故障风险高的微型图案关注区域进行高灵敏度检测，提供便于操作的缺陷数据以减少芯片过度淘汰。NanoPoint 技术能够协助快速设计认证：快速识别有问题的图案，并提供缺陷数据以协助表征工艺热点。 

C205/C200先进的全光谱光学系统提供可选择的光学孔径和像素尺寸，以实现最佳缺陷对比度和卓越的干扰抑制，在范围十分广泛的工艺层、器件和设计规则中最大限度地提高对关键缺陷的灵敏度。可选择光学模式光学模式所带来的灵活性使得该系统能够捕获大量不同的缺陷类型，其中包括发现之前未曾检测到的影响良率的新缺陷类型。 

此外，C205/C200宽波段等离子图形晶圆检测系统建立在业界公认的可扩展平台之上，可进行配置以满足特定的检测要求，同时保护晶圆厂的资本投资。平台具有高度灵活性，从研发到批量生产集成都可以天衣无缝地应用，并且支持 200mm、300mm或者两种晶圆尺寸的同时使用。

（校对/日新）