01-半导体工艺改进和晶圆尺寸增大对 CIM 系统的影响-背景介绍

随着技术发展，半导体芯片晶体管密度越来越高，相关产品复杂度及集成度呈现指数级增长，这对于芯片设计及开发而言是前所未有的挑战。新应用需求驱动了制程微缩和三维结构的升级，使得工艺步骤大幅提升，成熟制程（以45nm为例）工艺步骤数大约需要430道，到了先进制程（以5nm为例）将会提升至1250道，工艺步骤将近提升了3倍；结构上来看包括GAAFET、MRAM等新一代的半导体工艺都是越来越复杂，在数千道制程中，每一道制程的检测皆不能有差错，否则会显著影响芯片的成败。作为重要的专用设备，集成电路测试设备不仅可判断被测芯片或器件的合格性，还可提供关于设计、制造过程的薄弱环节信息，有助于提高芯片制造水平。

“一代工艺、一代设备、一代材料”的行业特征在量检测设备领同样适用。主流半导体工艺制程已从28nm、14nm、10nm、7nm向5nm发展，部分先进半导*造厂商正在开发3nm工艺，FinFET、GAA、3D NAND等结构逐渐成为主流技术。随着工艺不断进步，产品制程步骤越来越多，微观结构逐渐复杂，材料使用也更加的多样化，生产成本呈指数级提升。为了获取尽量高的晶圆良品率，必须严格控制晶圆之间、同一晶圆上的工艺一致性，因此对集成电路生产过程中的质量控制需求将越来越大。未来检测和量测设备需在灵敏度、准确性、稳定性、吞吐量等指标上进一步提升，保证每道工艺均落在容许的工艺窗口内，保证整条生产线平稳连续的运行。