左起为Mikko Utriainen(Chipmetrics CEO)、Feng Gao(Chipmetrics CTO)

芬兰半导体检测初创公司Chipmetrics正加快布局韩国市场。随着3D NAND堆叠层数从300层以上继续向1000层演进,深孔内部薄膜质量的精密检测正成为影响良率的关键环节。Chipmetrics表示,与传统方法相比,其方案检测效率可提升数百倍,目标是进入Samsung Electronics和SK hynix的量产供应链。

Semicon Korea 2026期间,Chipmetrics通过EU Business Hub项目来到韩国。Chipmetrics CEO Mikko Utriainen表示,Samsung Electronics已经在规划1000层3D NAND产品。随着堆叠层数持续提高,对深窄孔内部薄膜质量进行高精度检测的重要性也进一步上升,这将成为未来竞争力的重要组成部分。

3D NAND通过垂直堆叠存储单元提升容量,目前层数已超过300层,并正朝1000层推进。随着堆叠增加,孔洞会变得更深、更窄,结构纵横比随之上升,目前3D NAND的纵横比约为120至150。孔内薄膜能否实现均匀沉积,直接关系到良率表现,而传统手段在这类结构中的精密检测正面临挑战。

Chipmetrics的核心技术是“侧向高纵横比测试结构(Lateral HAR Test Structure)”。Mikko Utriainen介绍,传统方法通常需要切割晶圆截面,再通过透射电子显微镜(TEM)成像分析。即便是纳米级的轻微倾斜,也可能影响结果准确性,因此操作复杂、成本较高,单日最多只能分析7个样本。

相比之下,Chipmetrics采用了不同的测试结构。公司称,在将5微米厚薄膜剥离后,可沿侧壁测量不同位置的薄膜厚度,并据此生成厚度分布曲线。其单次分析时间约为3分钟,日处理量可达数百个样本。Mikko Utriainen表示,该测试结构最高可测量纵横比高达4万的样本,能够在接近“无限大”纵横比的结构中验证薄膜沉积质量。

在他看来,这项技术的另一项优势在于可用于评估“工艺窗口(Process Window)”。传统方法往往只能确认薄膜是否存在,而通过厚度分布曲线,则可以更准确地判断沉积在何处停止,并据此预测现有工艺能否适用于下一代产品。

瞄准韩国供应链

Chipmetrics认为,现有检测手段正接近极限。Chipmetrics CTO Feng Gao以均匀性(Uniformity)和覆盖性(Conformality)为例指出,两者并不是同一概念。前者指晶圆平面范围内的厚度一致性,后者则是指三维结构内部薄膜分布的均匀程度。

Feng Gao表示,目前多数晶圆厂主要检测的是平面均匀性。即便更换前驱体(Precursor),只要平面厚度一致,工艺往往就会被判定为合格,但覆盖性可能已经发生变化。行业中经常出现的情况是,企业以为相关指标已得到监控,但芯片最终仍无法正常工作;等到最后工序才发现薄膜存在问题,而由于ALD环节此前已被判定通过,问题根源反而更难追溯。

这种差异最终会反映在产品质量上。Mikko Utriainen表示,良率每提升1%,对器件制造商而言可带来约1亿美元的价值增量;相比之下,其设备售价约为500万美元,不足良率改善价值的5%。

目前,Chipmetrics已与韩国部分ALD设备企业建立客户关系,其中包括Wonik IPS等。公司最终目标仍是打入器件制造商供应链。Mikko Utriainen表示,头部客户通常倾向于选择一级供应商,且不愿共享相关信息,因此公司现阶段更聚焦于通过研究机构和高校推进技术验证。

关键词

#Chipmetrics #3D NAND #Samsung Electronics #SK hynix #半导体检测 #薄膜沉积 #TEM #ALD #纵横比 #Semicon Korea 2026
版权所有 © DigitalToday。未经授权禁止转载或传播。