應(yīng)用材料公司推出基于大數(shù)據(jù)和人工智能的工藝控制“新戰(zhàn)略”

· 新型Enlight®光學(xué)晶圓檢測系統(tǒng)將突破性的性能與新光學(xué)技術(shù)相結(jié)合，可在每片晶圓上捕捉更多的良率數(shù)據(jù)

· ExtractAI?技術(shù)依托人工智能可以快速對降低良率的缺陷進行分類并消除噪音

· 此一應(yīng)用材料公司有史以來成長最快的檢測系統(tǒng)能夠助力客戶加速工藝節(jié)點的進步，加快大規(guī)模量產(chǎn)的時間，并維持更高的良率

2021年3月16日，加利福尼亞州圣克拉拉——應(yīng)用材料公司今天宣布其在工藝控制方面的重大創(chuàng)新，基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，該項創(chuàng)新可助力半導(dǎo)體制造商在技術(shù)節(jié)點的全生命周期內(nèi)加速節(jié)點進步、加快盈利時間并創(chuàng)造更多利潤。

半導(dǎo)體技術(shù)正變得日益復(fù)雜而昂貴，縮短先進技術(shù)節(jié)點研發(fā)和產(chǎn)能增長所需的時間，對全球芯片制造商而言價值數(shù)十億美元。隨著線寬的不斷縮小，曾經(jīng)無害的微小顆粒變成影響良率的缺陷，使得檢測與缺陷校正的難度日益增加，而應(yīng)對此問題的能力就是制勝關(guān)鍵。同樣地，3D晶體管的形成和多重工藝技術(shù)也帶來了細微變化，導(dǎo)致降低良率的缺陷成倍增加，而解決這些既棘手又耗時的缺陷正是這一技術(shù)攻關(guān)的核心所在。

應(yīng)用材料公司正憑借工藝控制的“新戰(zhàn)略”，將大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的優(yōu)勢融入到芯片制造技術(shù)的核心，以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。該解決方案包括三個組成部分，較之于傳統(tǒng)方式，其實時協(xié)同工作能夠更快速、精準和經(jīng)濟地發(fā)現(xiàn)缺陷并將其分類。這三個部分是：

新型Enlight®光學(xué)晶圓檢測系統(tǒng)：經(jīng)過五年的發(fā)展，Enlight系統(tǒng)結(jié)合業(yè)界領(lǐng)先的檢測速度、高分辨率和先進光學(xué)技術(shù)，每次掃描可收集更多對良率至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。Enlight系統(tǒng)架構(gòu)提升了光學(xué)檢測的經(jīng)濟效益，使得捕捉每片晶圓關(guān)鍵缺陷的成本較其它同類的檢測方式降低三倍。通過顯著的成本優(yōu)化，Enlight系統(tǒng)能夠讓芯片制造商在工藝流程中增加更多檢測點。由此產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可用性增強了“在線監(jiān)控”，這是一種統(tǒng)計學(xué)工藝控制方法，可在良率出現(xiàn)偏差之前對其進行預(yù)測，立即檢測出偏差，從而停止晶圓加工以確保良率，同時迅速追溯缺陷的根本原因，快速校正并繼續(xù)進行大規(guī)模量產(chǎn)。

新的ExtractAI?技術(shù)：由應(yīng)用材料公司數(shù)據(jù)科學(xué)家開發(fā)的ExtractAI技術(shù)解決了最艱巨的晶圓檢測問題，即：從高端光學(xué)掃描儀產(chǎn)生的數(shù)百萬個有害信號或“噪音”中，迅速且精確地辨別降低良率的缺陷。ExtractAI技術(shù)是業(yè)界獨有的解決方案，可將由光學(xué)檢測系統(tǒng)生成的大數(shù)據(jù)與可對特定良率信號進行分類的電子束檢測系統(tǒng)進行實時連接，從而推斷Enlight系統(tǒng)解決了所有晶圓圖的信號，將降低良率的缺陷與噪音區(qū)分開來。ExtractAI技術(shù)十分高效，它能夠僅憑借對0.001%樣品的檢測，即可在晶圓缺陷圖上描繪所有潛在缺陷的特征。這樣我們可以獲得一個可操作的已分類缺陷晶圓圖，有效提升半導(dǎo)體節(jié)點發(fā)展速度、爬坡和良率。人工智能技術(shù)在大規(guī)模量產(chǎn)期間能夠適應(yīng)和快速識別新的缺陷，隨著掃描晶圓數(shù)量的增多，其性能和效率也在逐步提升。

SEMVision®電子束檢測系統(tǒng)：SEMVision系統(tǒng)是世界上最先進和最廣泛使用電子束檢測技術(shù)的設(shè)備。基于行業(yè)領(lǐng)先的分辨率，SEMVision系統(tǒng)通過ExtractAI技術(shù)對Enlight系統(tǒng)進行訓(xùn)練，對降低良率的缺陷進行分類，并將之與噪音進行區(qū)分。Enlight系統(tǒng)、ExtractAI技術(shù)和SEMVision系統(tǒng)的實時協(xié)同工作，能夠幫助客戶在制造流程中識別新的缺陷，從而提高良率和利潤。大量安裝使用的SEMVision G7系統(tǒng)已實現(xiàn)了和新型Enlight系統(tǒng)和ExtractAI技術(shù)的兼容。

VLSIresearch董事長兼首席執(zhí)行官丹·哈奇森表示：“30多年來，晶圓廠工程師一直致力于解決如何快速并精確地從噪音中區(qū)分出降低良率的缺陷。搭載ExtractAI技術(shù)的應(yīng)用材料公司Enlight系統(tǒng)是解決該項挑戰(zhàn)的突破性產(chǎn)品。由于系統(tǒng)用的越多，人工智能會被訓(xùn)練的越聰明，隨著時間推移，它能夠提升芯片制造商每片晶圓的利潤。”

應(yīng)用材料公司集團副總裁兼成像與工藝控制事業(yè)部總經(jīng)理基斯·威爾斯表示：“應(yīng)用材料公司工藝控制‘新戰(zhàn)略’融合了大數(shù)據(jù)和人工智能，提供了一種智能且具有適應(yīng)性的解決方案，可以幫助客戶節(jié)省時間，實現(xiàn)良率最大化。結(jié)合應(yīng)用材料公司一流的光學(xué)檢測和電子束檢測技術(shù)，我們推出了業(yè)內(nèi)獨有的智能解決方案，它不僅能夠檢測并對降低良率的缺陷進行分類，還可以實時學(xué)習(xí)和適應(yīng)工藝變化。這項獨特功能可使芯片制造商更快攻關(guān)新技術(shù)節(jié)點爬坡時間，在整個工藝生命周期內(nèi)高效捕捉降低良率的缺陷?！?

采用ExtractAI技術(shù)的新型Enlight系統(tǒng)是應(yīng)用材料公司有史以來成長最快的檢測系統(tǒng)，該款產(chǎn)品已被運用于客戶在全球領(lǐng)先的代工廠邏輯節(jié)點生產(chǎn)中。20多年來，SEMVision系統(tǒng)始終是業(yè)界領(lǐng)先的電子束檢測設(shè)備，已有超過1500臺設(shè)備遍布于全球的客戶晶圓廠內(nèi)。