在半导体制造过程中,光学检测技术作为守护芯片良率的核心力量,始终是产业制程升级的关键。为了更深入地了解企业在这一领域的创新与实践,SEMI-e特别邀请到珠海诚锋电子科技有限公司技术总监张腾先生进行企业专访。此次专访将聚焦于诚锋科技在半导体光学检测设备领域的技术创新、产品应用以及市场发展等方面,通过与张腾先生的深入交流,进一步了解这家在半导体光学检测设备领域崭露头角的公司。
Q.1
作为一家在半导体领域深耕的企业,诚锋科技自主研发的多套光学显微成像技术,在半导体检测领域已经取得了哪些突破呢?这些技术在前/后道制造中的实际效果如何进行量化?
诚锋:半导体检测领域有很多细分,我们团队专注于当前国产替代最难突破的半导体图形检测领域,我们在前道制造推出了2款已实现量产的机型:它们分别是纳米图形检测设备CFW920和微观图形检测设备CFW820;此外,在掩模版制造领域推出了2个机型CFY210和CFY401,都分别实现了小批量交付。
前道图形检测设备一般以瑕疵检出率和吞吐率作为关键指标,而这两个指标中以瑕疵检出率最为关键,要做到媲美国外竞品的指标必须要在光学显微成像技术/晶圆级图形检测算法等领域有很扎实的积累和长时间的多场景落地经验,诚锋科技的CFW820已经在国内TOP3之一的晶圆代工厂全面对标国外竞品,瑕疵检出率可以做到match rate > 99.7%,吞吐率也可以比肩国外竞品。
Q.2
CFW920和CFW820系列针对晶圆前道工艺控制,能否举例说明这些设备如何帮助客户提升制程良率?能否分享一个国内头部晶圆厂使用CFY401系列实现掩膜版前道工艺优化的典型案例?
诚锋:晶圆制造的工序有几十上百道,行业内成熟的制程良率提升策略一般会挑一些关键工序(我们行业内一般叫工艺站)采用图形检测设备做大批量的抽检或全检,如果检测出该工艺站有defect会据此指导工艺工程师及时改进该道工序的recipe,CFW820和CFW920都是应用在这些场景,都可以应用于产线的inline和offline模式。
CYF401填补了国内半导体掩模版制造的一个空白,这种检测设备长期被国外头部企业垄断,掩模版制造本身对defect的检测要求是比晶圆制造更高的,因为掩模版属于光刻工艺复刻图形到晶圆上的母板,一旦有defect引入会引起晶圆制造的大批量事故,诚锋的CFY401不管是光学显微成像的难度还是算法上的难度都是诚锋所有设备中最高的,我们的关键指标可以做到图形defect和particle检测分辨率都能达到100纳米的水准,它可以满足点13以上的掩模版制程检测需求;掩模版检测有两大核心需求,一个是核心区域的图形defect检测,另一个是核心区域的particle检测,掩模版厂必须做到零漏检/零瑕疵才能出货,所以对检测设备的要求是极高的,可以想象开发这种设备的难度有多大。
Q.3
后道检测设备CF910六面检系列是否计划拓展到先进封装(如Chiplet)领域?技术难点何在?未来3年内,诚锋科技是否计划推出支持AI驱动的检测设备?
诚锋:先进封装的对于光学检测的需求是非常广泛的,细分种类很多,我们会立足于现有成熟技术的延伸,CF910集合了细微晶粒pick-place技术和高规格的六面检技术,它自带了自动对焦系统,可以做到1微米的分辨率,可以满足行业高规格的晶粒六面检需求;先进封装的另外一种高端检测需求是晶圆图形检测设备,这个本身就是我们CFW820的一个重要应用领域;
纯AI驱动的算法应用在晶圆检测领域不是新鲜事,我们诚锋本身也有自己的AI团队,AI驱动的算法目前是作为一种补充,用于协同当前行业成熟的晶圆级Golden die/Die to die等检测算法一起应用的,国外的竞品基本也是往这个路线去实践和探索,AI用于瑕疵检测有它自身的优点和缺点,因为半导体检测的要求实在是太高了,它需要瑕疵零漏检,行业内还没找到办法给客户证明用纯AI驱动的算法可以做到这一点,所以客户的认同度还比较低,但大家都在探索阶段,我们也不例外。
Q.4
当前半导体行业向更小制程节点迈进,诚锋科技的技术发展会如何适应3nm/2nm工艺的检测需求?同时面对客户特殊工艺需求(如第三代半导体材料检测),诚锋科技会提供定制化解决方案吗?
诚锋:当前成熟制程不管在前道还是后道的图形检测设备,国产化率依然非常低,它的需求已经非常广泛,我觉得国内的同业者先不用好高骛远,大家协同努力先把这一块的替代率做上去,完了再考虑迈向更高的制程分辨率的需求;
我们诚锋的中短期目标依然是在成熟制程的半导体制造中做到国内图形检测领域的佼佼者,这个需要市占率做支撑,需要得到真正产业端的口碑才算数,我们团队为此坚持了10年,目前也仅仅开始崭露头角,但接下来的进步将会非常快,会有一个从量变到质变的过程,最后这里套用我们董事长的一段话:我们要有追求世界第一的梦想,我们要有做到世界第一的努力。
Q.5
在泰国、新加坡等海外市场的布局中,诚锋科技是如何针对不同地区的半导体产业需求调整产品和服务?与欧美日韩同类企业相比,诚锋科技的检测设备在成本、性能或服务上有哪些独特竞争力?
诚锋:我们目前的重点依然是国内市场,海外市场的策略目前是紧跟着现有客户出海,我们部分客户这几年有陆续到东南亚设厂,我们的设备顺势也会跟进卖到当地。
关于第二个问题,所有产品都讲究性价比,但半导体行业对性能(检出率和吞吐率等)的要求是极其高的,同一种机型如果性能指标无法做到欧美的水准市场是不会考虑价格和服务因素的,但半导体晶圆的种类又是繁多的,很难有一种通用型的图形检测设备在所有晶圆细分里面都能通吃,这给了我们后进者新的机会,我们目前会下沉到特定的晶圆/掩模版制造细分,把诚锋的产品做出差异化,在细分场景中不管是技术创新还是服务都争取做到行业第一,这才有突破的可能性,目前我们这种策略已经在个别细分上得到了市场的认可并做到了行业前列。