随机变异性成半导体制造“拦路虎”,Fractilia提出解决方案
来源:陈超月 发布时间:2025-07-21
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据Fractilia透露,随机图案变异在最新技术节点上对半导体制造商造成了巨大损失,每家晶圆厂因良率下降和生产延迟损失数亿美元。
先进节点的大批量半导体制造(HVM)中,随机变异性已成为实现预期良率的主要障碍。Fractilia的分析和白皮书指出,通过结合精确测量、基于概率的工艺控制以及随机感知设计策略,可以有效应对这一问题,挽回数十亿美元的经济损失。
在研发阶段可图案化的特征尺寸与大批量生产中能实现历史预期良率的特征尺寸之间存在显著差距。这种差距主要源于随机变异性,即半导体光刻中使用的材料、光源和设备的分子甚至原子行为的随机性。与传统工艺变异性不同,随机变异性是制造工艺中材料和技术的固有特性,必须通过概率分析而非传统工艺控制方法来应对。
Fractilia首席技术官Chris Mack表示:“随机变异性已成为先进工艺技术在大规模生产中的重大挑战,传统工艺控制方法对此无能为力。”他还指出,电子行业发展的最大制约因素正是随机变异性。例如,客户在研发阶段实现了小至12nm的密集特征,但在生产阶段却因随机故障难以达到可接受的良率、性能和可靠性。
历史上,随机变异性对大批量生产良率的影响较小,但随着EUV和高数值孔径(High NA)EUV技术的应用,随机变异性在先进制造工艺中的误差占比大幅增加。
Fractilia提出了解决这一问题的多种方法,包括随机感知设备设计、材料改进和随机感知过程控制。Chris Mack强调:“随机性差距是全行业共同面临的问题,解决这一问题的关键在于精确的随机测量技术。”
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