2021年3月16日，加利福尼亞州圣克拉拉——應用材料公司今天宣布其在工藝控制方面的重大創新，基于大數據和人工智能技術，該項創新可助力半導體制造商在技術節點的全生命周期內加速節點進步、加快盈利時間并創造更多利潤。

半導體技術正變得日益復雜而昂貴，縮短先進技術節點研發和產能增長所需的時間，對全球芯片制造商而言價值數十億美元。隨著線寬的不斷縮小，曾經無害的微小顆粒變成影響良率的缺陷，使得檢測與缺陷校正的難度日益增加，而應對此問題的能力就是制勝關鍵。同樣地，3D晶體管的形成和多重工藝技術也帶來了細微變化，導致降低良率的缺陷成倍增加，而解決這些既棘手又耗時的缺陷正是這一技術攻關的核心所在。

應用材料公司正憑借工藝控制的“新戰略”，將大數據和人工智能技術的優勢融入到芯片制造技術的核心，以應對這些挑戰。該解決方案包括三個組成部分，較之于傳統方式，其實時協同工作能夠更快速、精準和經濟地發現缺陷并將其分類。這三個部分是：

新型Enlight?光學晶圓檢測系統：經過五年的發展，Enlight系統結合業界領先的檢測速度、高分辨率和先進光學技術，每次掃描可收集更多對良率至關重要的數據。Enlight系統架構提升了光學檢測的經濟效益，使得捕捉每片晶圓關鍵缺陷的成本較其它同類的檢測方式降低三倍。通過顯著的成本優化，Enlight系統能夠讓芯片制造商在工藝流程中增加更多檢測點。由此產生的大數據可用性增強了“在線監控”，這是一種統計學工藝控制方法，可在良率出現偏差之前對其進行預測，立即檢測出偏差，從而停止晶圓加工以確保良率，同時迅速追溯缺陷的根本原因，快速校正并繼續進行大規模量產。

新的ExtractAI技術：由應用材料公司數據科學家開發的ExtractAI技術解決了最艱巨的晶圓檢測問題，即：從高端光學掃描儀產生的數百萬個有害信號或“噪音”中，迅速且精確地辨別降低良率的缺陷。ExtractAI技術是業界獨有的解決方案，可將由光學檢測系統生成的大數據與可對特定良率信號進行分類的電子束檢測系統進行實時連接，從而推斷Enlight系統解決了所有晶圓圖的信號，將降低良率的缺陷與噪音區分開來。ExtractAI技術十分高效，它能夠僅憑借對0.001%樣品的檢測，即可在晶圓缺陷圖上描繪所有潛在缺陷的特征。這樣我們可以獲得一個可操作的已分類缺陷晶圓圖，有效提升半導體節點發展速度、爬坡和良率。人工智能技術在大規模量產期間能夠適應和快速識別新的缺陷，隨著掃描晶圓數量的增多，其性能和效率也在逐步提升。

SEMVision?電子束檢測系統：SEMVision系統是世界上最先進和最廣泛使用電子束檢測技術的設備。基于行業領先的分辨率，SEMVision系統通過ExtractAI技術對Enlight系統進行訓練，對降低良率的缺陷進行分類，并將之與噪音進行區分。Enlight系統、ExtractAI技術和SEMVision系統的實時協同工作，能夠幫助客戶在制造流程中識別新的缺陷，從而提高良率和利潤。大量安裝使用的SEMVision G7系統已實現了和新型Enlight系統和ExtractAI技術的兼容。

VLSIresearch董事長兼首席執行官丹·哈奇森表示：“30多年來，晶圓廠工程師一直致力于解決如何快速并精確地從噪音中區分出降低良率的缺陷。搭載ExtractAI技術的應用材料公司Enlight系統是解決該項挑戰的突破性產品。由于系統用的越多，人工智能會被訓練的越聰明，隨著時間推移，它能夠提升芯片制造商每片晶圓的利潤。”

應用材料公司集團副總裁兼成像與工藝控制事業部總經理基斯·威爾斯表示：“應用材料公司工藝控制‘新戰略’融合了大數據和人工智能，提供了一種智能且具有適應性的解決方案，可以幫助客戶節省時間，實現良率最大化。結合應用材料公司一流的光學檢測和電子束檢測技術，我們推出了業內獨有的智能解決方案，它不僅能夠檢測并對降低良率的缺陷進行分類，還可以實時學習和適應工藝變化。這項獨特功能可使芯片制造商更快攻關新技術節點爬坡時間，在整個工藝生命周期內高效捕捉降低良率的缺陷。”

采用ExtractAI技術的新型Enlight系統是應用材料公司有史以來成長最快的檢測系統，該款產品已被運用于客戶在全球領先的代工廠邏輯節點生產中。20多年來，SEMVision系統始終是業界領先的電子束檢測設備，已有超過1500臺設備遍布于全球的客戶晶圓廠內。