2019/4/2 21:19:14
2019年3月21日,KLA 公司在SEMICON China 展会期间召开媒体会,介绍公司近期发展动态和最新产品技术,并重点推介其针对汽车领域应用的新型缺陷分析检测解决方案。
KLA企业传播高级总监Becky Howland 博士首先宣布公司近期的三个资讯:
第一,2018年是KLA财务表现最强劲的一年,2018年度,公司的出货量超过42亿美金,营业额超过43亿美金,创历史记录,其中中国大陆的表现非常强劲,占全球23%。公司毛利率超过64%,每股的盈利是9.14美金。
第二,2019年2月20号,KLA 成功收购了Orbotech公司,它是一家总部设在以色列的公司,成立于1981年。Orbotech 在 2018年的营收超过10亿美金,拥有员工三千人,KLA原有员工七千人,加在一起KLA现在拥有员工达到一万人。收购Orbotech后,KLA进一步扩展了业务领域,现在KLA的检测和量测技术不仅涵盖半导体行业,还涵盖了PCB和平板显示的生产制造。两家公司加起来在全世界有48000台机台,2018年营收50亿美金,两家公司有同样的特点,对于研发都非常重视。在之前的四年,两家公司在研发上面的投入超过26亿美金,“正是因为在研发上的大力投入,使我们能够研发出新的产品去服务客户。” Becky Howland表示。
第三,我们公司拥有了新的名字——KLA,新的LOGO,新的品牌。因为我们通过收购Orbotech及其他一些收购,扩充了业务和视野,现在我们不仅仅服务于半导体领域,提供检测和量测设备,也扩充到了其他一些领域,探索新的市场和机会,为将来而做准备。
KLA——新的品牌,更简洁的名字,更新颖好看的LOGO,可以体现多样化的业务,以及不断增加的员工数量。 “Keep Looking Ahead”,往前看,是公司新的定位。“+” 代表公司对将来非常乐观的观点,对创造的技术对人类的影响非常乐观。
“KLA提供检测和量测解决方案,帮助提升芯片生产的良率,所有的一切都依赖于半导体行业。我们正在从半导体扩展到电子行业。” Becky Howland说道。
KLA 公司的新 LOGO
应对汽车电子挑战, 新的制程控制方法克服潜在可靠性缺陷
在宣布以上资讯之后,Becky Howland 博士进一步介绍了KLA公司在汽车电子、半导体方面所扮演的角色。
Becky Howland用两张图来说明什么是制程控制,以及制程控制的重要性。KLA制程控制包含检测和量测两个部分:检测是找出关键缺陷,量测是测量关键参数(critical parameters),例如线宽,高度及侧壁刻蚀角(side wall angle)等。对于半导体制造商而言,不能发现问题所在就无法解决问题,不能测量就无法控制。KLA所做的就是提供设备给客户,让客户检测和量测每个关键制程步骤,确保芯片最后的良率和产出。
在半导体制造过程中,找到这些缺陷的挑战是非常大的,因为缺陷的尺寸非常小,我们要检测的半导体线宽在7个纳米左右,甚至小于5纳米,所以挑战非常大。KLA希望可以借助制程控制的能力,帮助客户在更短的时间,达到更高的良率。良率越高,客户回收越高。另外,可以通过我们的设备让客户更快地研发芯片,快速进入市场,其实也是帮助客户获得更多利润。
汽车电子与其他领域不同。在消费类电子,我们考虑晶圆厂制程是否在控制之中。但是,对于汽车电子,不仅仅需要整个制程在控制当中,还需要考虑最终的芯片是不是可靠,所以汽车电子的要求不仅是良率还有可靠性。
统计数据显示,辅助和无人驾驶更安全,因为90%的事故来自人为错误,此外,还对社会有好处,包括减少交通拥堵,减少污染和其他一些好的方面。从标准驾驶到慢慢减少用手,最后完全自动,这样的演进也代表越来越多半导体将运用在汽车中,包括计算机及数据存储。
随着越来越多电子产品用于汽车,汽车工业也在改变。到2030年,新的电动车和无人驾驶汽车的50%成本将是电子元件。即使在今天,电子元件占汽车成本百分比已经很高了,比如电动车动力传动(Power Train)占42%,ADAS 辅助系统占34%,所以差不多有76%和电子有关。
半导体是汽车革命的一个驱动力,但是它也带来了风险。如果将随机故障(18%),系统故障(29%)和测试覆盖率故障(14%)加总,大约有47%的零公里故障是源自于电子元件缺陷。什么叫做零公里故障?比如我今天买了一辆车,刚刚开出去就出了问题,47%机率是由于电子缺陷造成的故障,这是很大的一个比例。
随着汽车电子的成长,它的技术节点越来越小,要求越来越高。汽车电子和消费电子有很多条件是不同的,汽车电子对于操作参数的要求更为严格。以温度为例,手机一般工作在0到40摄氏度,但是汽车一般要在零下40到零上160摄氏度。
那么KLA在这里的作用是什么? 就是要尽快发现问题,并在问题扩大之前对其进行处理。KLA在整个汽车产业链里面的作用就是在制造的最前端,与晶圆厂合作,希望在元件封装之前发现晶圆制造中的电子问题。在整个生态产业链中,从晶圆厂到封装到组装成零件,到刚刚讲的零公里,到最后的召回,每错过一个阶段查找,停止和纠正问题的成本就会增加10倍,所以召回的成本是最昂贵的。因此,KLA所做的是使用检测和量测机台,第一时间找出在制程中导致可靠性问题的缺陷,把问题在最早期解决。
现在的汽车电子产品和以前有很大不同。以前汽车电子模块的制程控制是相对容易的,我们用的是比较旧型的检测和量测的机台。现今的汽车电子,因为增加了一些新的要求,它对制程控制的要求非常高,KLA针对此也开发了新方法,为汽车电子制造厂提供技术领先的检测和量测方案。
Becky Howland介绍了潜在缺陷-latent defect(影响芯片可靠性的缺陷,但尚未影响芯片的电性能和良率)和致命缺陷(影响良率的缺陷)不同。“潜在的影响可靠性的缺陷是非常危险的。这样的芯片在晶圆探针和最终测试中能通过测试。但是当你驾驶汽车时,随着电子迁移,在慢慢的张力转移过程当中,本来潜在的缺陷慢慢变成实际的缺陷,从而影响汽车的安全及使用。”她说,“好消息是潜在缺陷与致命缺陷实质上是相同的。只要知道如何检测影响良率的致命缺陷,提高机台的灵敏度,就能测量到影响芯片可靠性的潜在缺陷,这方面正是KLA的专业领域。”
对于汽车电子的制程控制有三个要素:
第一,非凡的“基线缺陷减少”(非常突出的缺陷的减少),这是在已经使用的减少缺陷检测的策略上做更多的事情。例如,提高灵敏度确保检测到影响芯片可靠性的缺陷。
第二,偏移的监控,在制程控制中一直被运用,但是汽车电子对制程控制的要求更高,所以需要把抽样增加,并且技巧更加强。
第三,在线检测数据辅助芯片筛选。这是KLA正在申请专利的新技术 I-PAT (在线零件平均测试 Inline PAT,缩写:I-PAT)。
“之前我们说明了通过减少所有缺陷来降低潜在缺陷的制程控制。现在我们来讲芯片筛选,这是KLA之前没有做过的事情。KLA开发出了更先进的在线零件平均测试(I-PAT)技术,并且通过牺牲较少的良率,而显著提升可靠性。简而言之,I-PAT技术是利用基于硬件(检测设备)和软件(数据分析)来寻找那些在总体生产中的多个常规检测中累计缺陷异常多的芯片。这些异常芯片从统计上来讲更可能包含需要消除的潜在可靠性缺陷。I-PAT结果可以与电性能异常芯片测试相结合,改进芯片的整体‘通过/不通过’决策。” Becky Howland说。
Becky Howland 最后总结说:汽车电子是一个很重要和发展很快的产业,目前我们看到对于前沿的半导体汽车电子芯片和对整个质量的一些新的要求,如可靠性。为了满足这些新要求,也需要新的制程控制方法。主要有三点:一是大大减少基线缺陷;二是更高的采样率可以捕捉偏移;三是智能使用在线缺陷检测结果来帮助芯片筛选的准确性。
(半导体芯科技 Sunnie Zhao 报道)
声明:本网站部分文章转载自网络,转发仅为更大范围传播。 转载文章版权归原作者所有,如有异议,请联系我们修改或删除。联系邮箱:viviz@actintl.com.hk, 电话:0755-25988573