Fractilia 提供随机性图案变异半导体製造解决方案，为业者减少数十亿美元损失

半导体随机性 （stochastics） 误差量测解决方案提供商 Fractilia 指出，在最先进的製程节点中，由于不受控制的随机性图案变异导致良率下降及生产进程延误，製造商的每间晶圆厂损失高达数亿美元。这些影响甚鉅的变异为 「随机性」，如今已成为先进製程节点量产 （high-volume manufacturing，HVM） 阶段达到预期良率的最大阻碍。

对此，Fractilia 的分析带来完整的解决蓝图，透过结合精準量测、基于机率的製程控制与具备随机性思维的设计策略，协助业界挽回这些原本无法实现的价值。Fractilia 技术长 Chris Mack 对此表示，随机性变异导致先进製程技术无法顺利量产，此延误造成的半导体产业损失高达数十亿美元。

然而，传统的製程控制方法无法有效解决这些随机性影响。缩减随机性落差 （stochastics gap） 必须採取完全不同的方法，而元件製造商也需要验证并导入这些新方法，才能成功将先进製程技术应用于大量生产。事实上，随机性限制了现今电子产业的成长。

Fractilia 表示，在研发阶段可成功图案化的临界尺寸，与在量产时能稳定符合先前预期良率的临界尺寸之间出现了落差。这种解析度落差主要来自随机性变异，即半导体微影中分子、光源，甚至是材料与设备的原子所造成的随机性变异。与其他形式的製程变异不同，随机性变异是製程中所用材料与技术的固有特性，因此必须使用有别于现行製程控制方法的机率分析来解决。

Mack 强调，Fractilia 看到客户在研发阶段製作出仅 12 奈米的高密度结构，但一进入生产阶段，随机性错误就会影响良率、效能与可靠度，无法达到可接受的标準。这情况在过去，随机性变异对量产的良率影响并不大，因为当时随机性效应相较于关键临界尺寸的影响较小，随机性缺陷引发良率损失的机率也低。然而，随着极紫外光 （EUV） 和高数值孔径极紫外光 （High-NA EUV） 技术的应用大幅提高微影能力，随机性变异在先进製程误差的容许範围中佔据更高比例。

所幸，随机性落差并非固定不变，Fractilia 详细分析导致随机性落差的原因并提出解决方案，包括具备随机性思维的元件设计、材料改良与具备随机性思维的製程控制等。Mack 进一步指出，随机性落差是整个产业共同面临的问题，不过只要以精準的随机性量测技术为起点，我们就能够化解和控制这个问题。目前，该项解决方案也不仅用于逻辑晶片的生产，也进一步在 DRAM 记忆体晶片上来使用。

(首图来源：Fractilia 提供)