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Angstrom時代のナビゲート-IEEEスペクトル

これは、応用材料によってもたらされたスポンサーの記事です。半導体産業は、より速く、より効率的なマイクロチップを作るという物理的な限界にぶつかって、変革的な時代の真っin中にあります。単なる原子でチップ機能が測定されている「アングストローム時代」に向かって進むにつれて、製造の課題は前例のないレベルに達しました。 2nmノードなどのものなど、今日の最も高度なチップは、設計だけでなく、それらを作成するために使用されるツールやプロセスにも革新を要求しています。この課題の中心には、欠陥検出の複雑さがあります。過去には、チップ製造の欠陥を特定して分析するには、光学検査技術が十分でした。ただし、チップ機能が縮小し続け、デバイスアーキテクチャが2D平面トランジスタから3D FinfetおよびGate-Allound（GAA）トランジスタに進化したため、欠陥の性質が変化しました。 欠陥は多くの場合、従来の方法がそれらを検出するのに苦労するほど小規模です。もはや表面レベルの欠陥だけではなく、現在、一般的に複雑な3D構造の奥深くに埋もれています。その結果、検査ツールによって生成されるデータが指数関数的に増加し、欠陥マップがより密度が高くなり、より複雑になります。場合によっては、レビューを必要とする欠陥候補の数が100倍に増加し、既存のシステムを圧倒し、大量生産でボトルネックを作成します。Applied MaterialsのCFEテクノロジーは、サブナノメートルの解像度を実現し、3Dデバイス構造内に埋もれた欠陥の検出を可能にします。データの急増によって生じる負担は、より高い精度の必要性によって悪化します。 Angstromの時代では、最小の欠陥でさえ、空白、残留物、または粒子がわずか数個の原子でさえ、チップのパフォーマンスとチップ製造プロセスの収量を損なう可能性があります。偽のアラーム、または「迷惑欠陥」との真の欠陥を区別することは、ますます困難になっています。 従来の欠陥レビューシステムは、当時は効果的ですが、現代のチップ製造の要求に対応するのに苦労しています。業界は変曲点にあり、欠陥を迅速かつ正確に検出、分類、分析する能力は、もはや競争上の優位性ではなく、必要です。応用材料このプロセスの複雑さを増すことは、より高度なチップアーキテクチャへのシフトです。 2nmノードおよびその他のロジックチップ、および高密度DRAMおよび3D NANDメモリには、複雑な3D構造をナビゲートし、ナノスケールで問題を特定できる欠陥レビューシステムが必要です。これらのアーキテクチャは、人工知能から自律車両まで、次世代のテクノロジーに動力を供給するために不可欠です。しかし、彼らはまた、欠陥検出の新しいレベルの精度と速度を要求します。これらの課題に対応して、半導体業界は、より速く、より正確な欠陥レビューシステムに対する需要の高まりを目撃しています。特に、大量の製造には、感度や解像度を犠牲にすることなく指数関数的により多くのサンプルを分析できるソリューションが必要です。高度なイメージング技術とAI駆動型の分析を組み合わせることにより、次世代の欠陥レビューシステムにより、シップメーカーはシグナルをノイズから分離し、パスを開発から生産まで加速させることができます。EBEAM EVOLUTION：欠陥検出の未来を促進します電子ビーム（EBEAM）イメージングは、長い間半導体製造の基礎であり、光学技術には見えない欠陥を分析するのに必要な超高解像度を提供します。波長による解像度が限られている光とは異なり、電子ビームはサブナノメートルスケールで解像度を達成でき、最新のチップで最も小さな欠陥を調べるために不可欠です。応用材料EBEAMテクノロジーの旅は、継続的なイノベーションの1つです。初期のシステムは、フィラメントを非常に高温に加熱することにより電子ビームを生成する熱界排出（TFE）に依存していました。 TFEシステムは効果的ですが、既知の制限があります。ビームは比較的広く、高い動作温度は不安定性と寿命が短くなる可能性があります。チップの特徴が縮小し、欠陥検出要件がより厳しく増加するにつれて、これらの制約はますます問題になりました。EBEAMシステムの機能を再定義したブレークスルーであるCold Field Emission（CFE）テクノロジーを入力します。 TFEとは異なり、CFEは室温で動作し、シャープで冷たいフィラメントチップを使用して電子を放出します。これにより、電子の密度が高くなる、より狭く、より安定したビームが生成され、解像度とイメージング速度が大幅に改善されます。応用材料何十年もの間、CFEシステムは、適切な期間ツールを稼働させて走ることができなかったため、ラボの使用に限定されていました。主に「寒い」温度では、チャンバー内の汚染物質がeBeamエミッターに付着し、電子の流れを部分的にブロックするためです。2022年12月、Applied Materialsは、CFEテクノロジーに基づいた最初の2つのEBEAMシステムの導入で信頼性の問題を解決したと発表しました。 Appliedは、欠陥検出イノベーションの最前線にある業界リーダーです。これは、チップ製造における次のイノベーションの波を可能にするために、材料エンジニアリングの境界を一貫して推進してきた企業です。グローバルなエンジニアチームで10年以上の研究の後、複数のブレークスルーを開発することにより、CFE安定性の課題を緩和しました。これらには、TFEと比較して桁違いの高い真空を提供するための新しい技術が含まれます。これは、汚染を減らす特別な材料でEBEAMカラムを調整し、先端を清潔に保つ新しいチャンバーの自己洗浄プロセスを設計することです。CFEテクノロジーは、サブナノメートルの解像度を実現し、3Dデバイス構造内に埋もれた欠陥の検出を可能にします。これは、Gate-All-Around（GAA）トランジスタや3D NANDメモリなどの高度なアーキテクチャにとって重要な機能です。さらに、CFEシステムは、従来のTFEシステムと比較してより速い画像速度を提供し、チップメーカーはより短い時間でより多くの欠陥を分析することができます。半導体製造におけるAIの台頭EBEAMテクノロジーは高解像度の欠陥検出の基礎を提供しますが、最新の検査ツールによって生成されたデータの膨大な量が新しい課題を生み出しました。このデータを迅速かつ正確に処理および分析する方法です。これは、人工知能（AI）が出てくる場所です。AI駆動型システムは、欠陥を顕著な精度で分類し、エンジニアに実用的な洞察を提供するカテゴリに分類できます。AIは、業界全体で製造プロセスを変換しており、半導体も例外ではありません。 AIアルゴリズム、特に深い学習に基づくアルゴリズムは、欠陥検査データの分析を自動化および強化するために使用されています。これらのアルゴリズムは、大規模なデータセットをふるいにかけ、人間のエンジニアが手動で検出することが不可能なパターンと異常を特定できます。 実際のインラインデータでトレーニングすることにより、AIモデルは、ボイド、残基、粒子などの真の欠陥を区別することを学ぶことができます。この能力は、欠陥候補の密度が指数関数的に増加しているAngstrom時代に特に重要です。次のイノベーションの波を可能にする：Semvision H20AIと高度なイメージングテクノロジーの収束は、欠陥検出の新しい可能性のロックを解除しています。 AI駆動型システムは、欠陥を顕著な精度で分類できます。欠陥をカテゴリに分類すると、エンジニアは実用的な洞察を提供します。これにより、欠陥のレビュープロセスをスピードアップするだけでなく、重大な問題を見落とすリスクを軽減しながら、信頼性を向上させます。収量のわずかな改善でさえ大幅なコスト削減につながる可能性のある大量の製造では、AIは不可欠になりつつあります。高度なノードへの移行、複雑な3Dアーキテクチャの台頭、およびデータの指数関数的な成長により、製造の課題の完全な嵐が生じ、欠陥のレビューへの新しいアプローチが必要になりました。これらの課題は、Appliedの新しいSemvision H20で満たされています。 応用材料第二世代の冷間排出（CFE）テクノロジーと高度なAI駆動型分析を組み合わせることにより、Semvision H20は欠陥検出のためのツールではありません。これは、半導体業界の変化の触媒です。欠陥レビューの新しい基準Semvision H20は、Appliedの業界をリードするEbeamシステムの遺産に基づいています。これは、長い間欠陥レビューのゴールドスタンダードでした。この第2世代のCFEは、フィラメントチップを通る電子流量が増加するため、TFEと第1世代の両方のCFEよりも速度が高く、速度が高くなります。これらの革新的な機能により、チップメーカーは、3D構造内の最小の欠陥と埋もれた欠陥を特定して分析することができます。このレベルでの精度は、最も小さな欠陥でさえパフォーマンスと収量を損なう可能性がある新興チップアーキテクチャには不可欠です。しかし、Semvision H20の機能はイメージングを超えています。その深い学習AIモデルは、実際のインライン顧客データでトレーニングされており、システムが顕著な精度で欠陥を自動的に分類できるようになります。真の欠陥を偽のアラームと区別することにより、システムはプロセス制御エンジニアの負担を軽減し、欠陥レビュープロセスを加速します。その結果、業界の最高の感度と解像度を維持しながら、3倍高速なスループットを提供するシステムができました。これは、大量の製造を変換する組み合わせです。業界にとってより広範な影響Semvision H20の影響は、技術的な仕様をはるかに超えています。より速く、より正確な欠陥のレビューを可能にすることにより、システムは、チップメーカーが工場のサイクル時間を短縮し、収穫量を改善し、コストを削減するのに役立ちます。マージンがかみそりの薄く、競争が激しい業界では、これらの改善は単なる漸進的ではなく、ゲームを変えるものです。 さらに、Semvision H20は、より速く、より効率的で、より強力なチップの開発を可能にしています。高度な半導体の需要が成長し続けるにつれて - 人工知能、5G、自律車両などの傾向によって駆動されると、これらのチップを大規模に製造する能力が重要になります。このシステムは、これを可能にするのに役立ち、チップメーカーが将来の要求を満たすことができるようにしています。将来のビジョンSemvision H20に関するAppliedの作業は、単なる技術的な成果以上のものです。これは、業界の最も厳しい課題を解決するという会社のコミットメントを反映しています。 CFEやAIのような最先端のテクノロジーを活用することにより、Appliedは、今日の問題点に対処するだけでなく、欠陥レビューの未来を形作ることでもあります。半導体業界が進化し続けるにつれて、高度な欠陥検出ソリューションの必要性は成長するだけです。 Semvision H20を使用すると、Appliedは、ロジックチップからメモリまで、次世代の半導体テクノロジーの重要なイネーブラーとして位置付けられています。可能なことの境界を押し広げることにより、同社は、アングストロームの時代とそれ以降で業界が革新、規模を拡大し、繁栄し続けることができるように支援しています。 #Angstrom時代のナビゲートIEEEスペクトル