《美国应用材料公司推出全新2nm及以下尖端制程芯片检测系统》

  • 来源专题:集成电路与量子信息
  • 发布时间:2025-03-25
  • 据官网2月19日报道,美国半导体设备大厂应用材料公司宣布推出最新的半导体缺陷检测系统——SEMVision H20,以帮助领先的半导体制造商进一步突破芯片微缩的极限。该系统将业界最灵敏的电子束技术(第二代冷场发射技术)与先进的 AI 图像识别相结合,可以更好、更快地分析世界上最先进芯片中的纳米级缺陷。

    SEMVision H20系统利用以下两项重大创新,能以极高精度对芯片缺陷进行分类,同时分析检测结果比当今最先进技术快3倍:

    (1)第二代冷场发射(CFE)技术:应用材料的CFE技术是电子束成像的突破,可实现亚纳米分辨率,用于识别最小的隐藏缺陷。与传统的热场发射(TFE)技术相比,CFE在室温工作时会产生更窄的电子束,从而将纳米级图像分辨率提高50%,成像速度提高10倍。通过SEMVision H20,应用材料公司推出的第二代CFE技术,在保持业界最高灵敏度和分辨率的同时,提供了更快的吞吐量。更快的成像速度增加了每个晶圆的覆盖范围,使芯片制造商能够在三分之一的时间内收集相同数量的信息。

    (2)深度学习AI图像模型:SEMVision H20使用深度学习AI功能从虚假缺陷中自动提取真实缺陷。应用材料公司的专有深度学习网络不断使用芯片制造商晶圆厂的数据进行训练,并对缺陷类型进行分类,包括空隙、残留物、划痕、颗粒等数十种缺陷类型,从而能够更准确、更有效地表征缺陷。

  • 原文来源:https://ir.appliedmaterials.com/news-releases/news-release-details/applied-materials-accelerates-chip-defect-review-next-gen-ebeam
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    • 来源专题:集成电路与量子信息
    • 发布时间:2024-07-11
    • 据官网7月8日报道,应用材料公司宣布推出其最新的IMS(集成材料解决方案)全新布线技术,旨在通过使铜布线微缩到2nm及以下的逻辑节点,来提高计算机系统的每瓦性能。IMS在一个高真空系统中结合了六种不同的技术,包括业界首创的材料组合,使芯片制造商能够将铜线扩展到2nm及更高的节点。该解决方案是钌和钴(RuCo)的二元金属组合,这是业界首次在大批量生产中使用钌,它同时将衬垫的厚度减少33%至2nm,为无空洞铜回流产生更好的表面性能,并将电线电阻减少25%,降低了芯片容量,提高了芯片性能和功耗,增强了用于3D堆叠的逻辑和DRAM芯片。 近年来,应用材料公司的 Black Diamond 材料一直处于行业领先地位,其铜线周围采用低介电常数(或“k 值”)薄膜,旨在减少电荷的积聚,从而增加功耗并导致电信号之间的干扰。现在,应用材料公司推出了这一材料的增强版,这是该公司 Producer  Black Diamond PECVD 系列的最新产品。这种新材料降低了最小k值,以实现2nm及以下的微缩,同时提供更高的机械强度。随着芯片制造商和系统公司将3D逻辑和内存堆叠提升到新的高度,这将变得至关重要。 原文链接:https://ir.appliedmaterials.com/news-releases/news-release-details/applied-materials-unveils-chip-wiring-innovations-more-energy
  • 《中芯国际量产14nm制程芯片》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2019-10-21
    • 中芯国际近日表示,通过加大研发投入,14nm制程工艺芯片已经实现量产,并将于2021年正式出货。 继去年8月中芯国际首次宣布14nm芯片研发成功,到如今超预期实现量产,良率高达95%。这标志着中芯国际正式赶超台积电南京12寸厂的16nm制程工艺,追平台联电14nm制程工艺,正式跻身全球晶圆先进制程工艺代工厂的行列,这是中国半导体发展史上的重要里程碑。 对于芯片厂商而言,缩减制程数值是它们不遗余力去实现的目标。但是,当栅极宽度逼近20nm时,就会遇到新的技术瓶颈,导致研发难度和成本急剧上升:由于栅极过窄,对电流控制能力急剧下降,二氧化硅绝缘层会变得更薄,容易导致电流泄漏。因此,就需要光刻设备、绝缘材料、芯片栅极改制、FinFET 3D等新技术新工艺以突破技术壁垒。 从制程工艺的发展情况来看,从28nm到14nm是一道分水岭,随着摩尔定律逐步失效,制作更先进制程的芯片需要更长周期,业界至此也开始两极分化为具备先进制程或是传统制程的不同技术能力。 全球六大IC晶圆厂制程演进表在全球半导体业中,能实现14nm工艺节点的企业不到10家,包括英特尔、三星、台积电、格罗方得、联电、东芝、海力士、美光等。 中芯国际14nm芯片实现量产,获得的是成为全球晶圆先进制程工艺代工厂的入场券。至此,“中国芯”距离当前已经量产的最先进制程7nm仅相差两代,产品差距缩小到四年之内。 四年实现技术飞跃 作为中国大陆规模最大的集成电路芯片制造企业,中芯国际在2015年成功量产了28nm制程工艺芯片,并在短短四年实现了从28nm到14nm的飞跃,而台联电为此耗费了整整5年。 技术快速迭代,与中芯国际的高投入密切相关。2018年,中芯国际向荷兰ASML订购了一套EUV设备(极紫外线光刻机),据传是当时最昂贵和最先进的芯片生产工具,价值高达1.2亿美元,2019年初,这一设备已经如期交付。 据ASML官网介绍,这台价值1.2亿美元的设备,能够支持精细到5nm工艺节点的批量生产,拥有每小时155片的300mm尺寸晶圆雕刻能力。这为中芯国际成功实现14nm量产提供了关键设备支撑。在顶尖光刻设备的加持之下,可以想见,中芯国际距离12nm、10nm甚至7nm的时代也不会太遥远。 据公开报道,中芯国际14nm芯片目前已有超过10个流片客户,其中有车用芯片客户流片,并通过了车用标准Grade 1的测试门槛,众所周知,车用市场对芯片品质门槛要求最高。 对于全球大型芯片制造厂商而言,28nm芯片技术已经非常成熟,产能显得有些过剩。而在另一端,10nm以下制程技术则非常尖端,行业玩家只剩下金字塔尖的台积电、三星和英特尔。 而居于两者中间位置的14nm显然成为了中坚力量,成为绝大多数中高端芯片的主要制程。 有数据统计,在2019年上半年,整个半导体销售市场规模约为2000亿美元,其中65%芯片采用14nm制程工艺,仅10%左右的芯片采用7nm,25%左右采用10nm和12nm,14nm可以说是当下应用最广泛、最具市场价值的制程工艺。 随着5G和AIoT时代的到来,特别是在智慧城市、自动驾驶、安防物联网等领域各项产品日趋丰富,芯片也逐渐专注于针对特殊场景的优化,专用芯片即将迎来“百花齐放”的物种大爆发时代,广泛的AIoT场景,将让14nm制程的芯片拥有庞大的市场空间。 目前,国内已经有超过20家企业投入AI芯片的研发中来。而中芯国际对于关键制程的把控,意味着国内芯片设计企业和AI公司在应用14nm芯片产品方面获得更多的自主能力,从而实现真正完全的“中国智造”。