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关键字：EUV 工艺控制与良率检测 半导体芯片检测设备 科天（KLA-Tencor）
科天公司（KLA-Tencor）是领先的工艺控制与良率管理解决方案供应商，致力于为全球客户开发先进的检测与计量技术。这些技术为半导体、发光二极管 (LED) 及其他相关纳米电子产业提供服务，公司拥有广泛的业界标准产品系列，目前在全球范围的装机量已突破23000台。科天成立于1976年，总部设在美国加利福尼亚州米尔皮塔斯 (Milpitas)，并在全球各地设有专属的客户运营与服务中心。如今在17个国家拥有超过6200名员工，预计2014财年的营收为29亿美金。
科天公司中国区总裁张智安先生指出，全球半导体工艺控制设备的市场大约有49亿美元的规模，而工艺控制的成本大约占总生产成本的15%，因此在半导体制造中有着举足轻重的作用。此外，终端客户（消费者）对未来的电子产品提出了更高的要求，包括更多的功能、更快的速度、更低的成本以及更长的电池使用寿命等。“这就要求业界能够提供更好的技术以实现这些需求。如果无法发现缺陷，那么就无法对缺陷定位。而如果无法测量缺陷，那么就无法有效地控制制造工艺。当然，良率控制在整个工艺控制中同样也非常关键。因为产品从研发到上线大约为12到24个月，若无法迅速的使产品上线，那么将会会丧失市场份额和竞争力”，张智安先生表示。
1X纳米设计节点所面临的良率挑战
随着技术的进步发展，半导体制造工艺的步骤越来越多，工艺也更加复杂化。“例如在14nm 采用EUV光刻技术的制程步骤将超过700步，而采用多重图形技术的步骤则为1000步甚至更多。此外工艺窗口的挑战要求几乎“零缺陷”， 因此对工艺控制水平提出了更高的要求，”科天公司中国区总裁张智安先生介绍说。
概括起来，张智安先生认为与1X纳米设计节点相配套需要改进缺陷检测机台和分析系统的灵敏度/信噪比，同时需要增强检测机台和复检系统的速度/效率。“对于3D器件与多重曝光，这些改进与提高将便于探测深埋在复杂结构中的缺陷和始于自衬底的零缺陷，同时能很好地适应更多的工艺步骤以及光刻/CMP整合要求。另外，还能满足检测更小缺陷、更密集图形以及包含更多控制的更小工艺制造窗口等来自于按比例缩小层面的技术要求。” 张智安先生强调。他进一步指出，突起相对于大的设计节点可被认为是一般的缺陷，而桥连对于更小的设计节点来说那就是致命的缺陷了。此外，原始衬底、增加变异、新材料、材料票面质量等不同因素也会导致更多杂讯源、更小缺陷、低对比度缺陷和雾状缺陷等多种问题，因此整个工艺制造需要更多监控、更多采样来找出偏离，以便甄别新缺陷种类机制并进行整合。
半导体产业的技术进步存在着相当大的不确定性
张智安先生感叹半导体产业正面临诸多挑战，既有技术进步带来的挑战，也有成本上的挑战，还有产业中持续进行的兼并整合挑战。“更为重要的是，整个产业的未来发展也充满着不确定性。举例来讲，没人可以确切给出新的结构、材料以及封装技术完全取代2D产品的时间表，EUV光刻技术也许会被推迟到2018年以后，而大尺寸的450mm晶圆投产也将有可能延迟。当然产业的整合兼并也带来了更严峻的竞争，” 张智安先生表示。总而言之，半导体的技术拐点非常难以预测。2011年业界预测EUV将在14nm使用，今天看来EUV技术有可能延迟到2018年的7nm节点。预测相对准确的是逻辑FinFET结构，它在2012年得以应用在实际生产中。
为了应对技术发展的不确定性，科天公司也做了多方面技术储备工作。“关键是必须加强与客户之间更为紧密的合作。当客户在生产和研发过程中遇到了新的挑战时，我们的工程师需要在第一时间了解客户的需求，借助自身强大的研发能力帮助解决客户的难题。经过不断的反馈与修正，最终实现和客户之间的共同研发和进步”，张智安先生如此强调。该公司用于研发的费用逐年递增，在过去四个财年共投入18.6亿美金，而巨大的研发投入确保了科天在检测技术上的领先地位。
科天希望助力中国半导体产业的发展
科天公司的产品线非常丰富、涵盖了半导体制造的各个环节和技术节点，包含硅片检测到线宽量测、晶圆表面缺陷、光罩、薄膜、关键尺寸等等，这些设备也能同时提供数据的分析和储存。在其它领域，如高亮度LED、MEMS、功率器件等，该公司也能为客户提供了大量的先进技术和检测机台。根据张智安先生的介绍，科天中国总部位于上海，并在北京、天津、苏州、无锡、大连、西安、武汉都设有分支机构。总员工人数超过190人，目前装机量已突破了1600台。
尽管科天公司在中国发展的这些年里时有起伏，但我们始终非常看重中国市场，科天公司中国区总裁张智安先生坦承。目前国家集成电路产业投资基金（一期规模1200亿）获批，聚焦制造和设计两个核心环节，同时北京、安徽、天津等地相继出台了集成电路扶持意见。因此，中国集成电路产业将迎来重要发展机遇。“为此，我们也将加大在中国的投入力度，全力支持中国半导体行业发展。但总的来说，道路是曲折的，前途是光明的，我们相信未来的中国市场会有很好的发展前景。无论产业的起起伏伏，我们看到了政府对半导体产业的大力支持，无论大环境还是小环境，中国的半导体产业正在向好的方向发展”，张智安先生坚信，“虽然对未来做精确的预测比较难，但是未来的一年我们认为应该会是一个不错的年份。科天在中国的客户包括了几乎所有的晶圆厂，无论是中国本土的华虹宏利、中芯国际，或是侧重于6寸的先进半导体，也包括了合资的企业例如海力士、TSMC、三星、Intel等。国内的很多半导体工艺设备厂商也是我们的客户，因为他们需要用到科天的机台来检测自己的工艺是否合格。”（雷声）
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