中国芯片技术：四纳米的“生死考验”
近年来，随着人们对更先进性能的不断追求，先进制程成为了各大芯片制造厂商“军备竞赛”的主要战场。据悉，台积电延误已久的3nm制程工艺已于近期取得了重大突破，其计划在2024年率先完成第二版3nm制程的量产，并将其命名为“N3B”。
英特尔也宣布了其“埃米级”18A制程芯片将在2024年提前落地，这标志着英特尔在代工业务上的重要转折。
然而，在各大厂商向着更先进制程工艺前进的同时，制造良率却成为了他们的一块心病。三星电子曾经因为试产阶段芯片良率造假而陷入风波，其5nm以下制程的部分芯片良率甚至只有35%左右。这不仅给公司带来了名誉损失，还导致高通公司决定将骁龙8Gen1订单转交给台积电。
对于这种情况，一些半导体材料厂商执行副总裁及首席运营官Todd Edlund曾指出，对于3D NAND晶圆厂而言，1%的良率提高可能意味着每年1.1亿美元的净利润；而对于尖端逻辑晶圆厂而言，1%提升意味着1.5亿美元净利润。
尽管如此，在摩尔定律即将被“榨干”的今天，更高良率对于芯片制造厂商来说变得越来越重要。荷兰ASML公司提供的大型光刻机是实现这一目标不可或缺的一环，但使用EUV光刻机进行圆晶刻蚀时可能会出现随机缺陷，这已经成为提高先进制过程中一个核心挑战。
工程师们面临的是如何准确找到几百万个到几十亿个过孔中的丢失过孔或触点，以及如何确定哪些区域需要关注。这涉及到复杂且庞大的电路设计，其中许多区域都可能存在缺陷，而工程师无法确定哪些区域需要特别关注。此外，由于光学检测工具和扫描电子显微镜（SEM）之间存在噪声问题，因此需要新的方法来处理这些数据并提高检测效能。
原子力显微镜（AFM）审查工具正逐渐成为解决这一问题的手段，它可以利用机器视觉坐标，将从光学系统中获取的圆晶图数据指向可能出现缺陷的地方，并对周围区域进行成像。此外，对于凹陷和腐蚀等问题，也需要拓扑数据的地方，AFM变得尤为重要，因为它能够提供高度信息和粘性数据，以帮助检测人员对缺陷进行更加详细、准确的地分类。
因此，对于缺陷分类来说，这是一种强大的技术。基于这一技术，厂商将能够在先进制程上对芯片制造中的缺陷进行更详细、准确地分类，从而提高产品质量并降低成本。在这样的背景下，可以预见未来中国本土企业也会加快自己的发展步伐，以跟上国际市场快速变化的情况。而对于那些想要参与这个行业的人们来说，无疑是一个充满挑战与机遇的时候。
