电子束吞吐量偏低 光学检测仍居先进制程主流

近年来晶圆代工业者为因应先进制程晶体管微缩的设计挑战，纷纷导入电子束晶圆缺陷检测(E-beam Inspection)设备，然而电子束设备于吞吐量的表现仍不理想，因而在先进制程市场中多用于研发端，制造端则仍由传统光学晶圆检测方案为主流。

科磊总裁暨执行长Rick Wallace表示，对晶圆代工厂而言，决定采用光学晶圆检测技术或电子束方案的决定因素有两大面向--最低的价格与能检测出关键缺陷的效能，而前者须将光学检测及电子束方案两者的吞吐量纳入考虑：电子束检测速度较光学晶圆检测方案慢上一百倍至一千倍，因此就总体产能而言，电子束技术仍仅能满足研发端的制程控制需求，并非具备成本效益的制造端理想方案。

根据摩根大通(J.P. Morgan)集团市场研究报告，2005～2013年光学图形化晶圆检测(Patterned Wafer Inspection, PWI)方案与电子束PWI方案的市占变化不大，前者由86.1%上升至88.2%，亦即直至去年，电子束方案的市顶多一成多，且有下降趋势。

Wallace指出，由于电子束方案目前在制造端的能见度仍偏低，因此未来几年仍将维持上述比例，不过，随着先进制程组件制造步骤愈来愈冗杂，客户对制程控制设备的投资亦显著增加，因此电子束方案出货量增加同时，光学检测方案为科磊所挹注的营收亦不在话下，预计今年光学检测部门营收将创下历史新高，而为延续营收走势，该公司每年将持续投资17%的收入比重于先进制程技术的研发用途上。

事实上，无论是科磊或应用材料(Applied Materials)皆已开始开发可以检测出7纳米(nm)以下晶圆缺陷的光学检测系统，包括提升敏感度(Sensitivity)及吞吐量，其中，敏感度系指设备检测出芯片或晶圆特定位置上异常处(Anomaly)的能力，且上述两间公司的设备皆已可以达到每小时一至五片晶圆的吞吐量。

反观电子束检测技术，虽具备分辨率(Resolution)优势，但受限于检测速度较光学方案慢上百倍以上，因此电子束于未来3～5年仍仅能担纲PWI市场的配角。目前单一电子束检测系统多半与光学方案搭配，用在研发及试产(Pilot Production)阶段，而未来就算新一代的多重光束电子束(Multi Column E-beam)技术成熟，与竞争方案间的差距仍将未能大幅度拉近。

摩根大通研究报告指出，2013年PWI市场规模为160亿美元，且未来3～5年将以10～15%的速度持续扩张，而至7奈米制程节点时代来临之前，明场(Bright Field)/宽带(Broadband)光学检测系统将仍系晶圆代工业者主要采用工具。