一、量测（Metrology）与检测（Inspection）

在半导体制造中，量测（Metrology）与检测（Inspection）是保障产品良率与性能的核心环节。在关键工艺节点部署精确的量测与检测流程，对于确保和维持高良率至关重要。

根据Tech navio的数据，晶圆检测设备按类型分为光学检测和电子束检测，前者主导（80%）但后者增速更快（9.7% CAGR）；按应用分，后端工艺检测增长最快；晶圆厂（Foundries）是主要终端用户。地理分析显示亚太主导，北美增速领先，其中台湾地区和美国市场表现突出。

“量测”和“检测”是两个截然不同但都至关重要的概念。

简单来说，核心区别在于：

量测（Metrology）：回答“是多少？”的问题，目的是获取精确的物理尺寸数据（如厚度、长度、角度、化学成分等）。

检测（Inspection）：回答“有没有？”的问题，目的是发现和识别缺陷、污染或异常（如颗粒、划痕、短路、断路等）。

二、半导体量测（Metrology）

量测（Metrology） 指利用专业设备对晶圆及芯片的各类物理、化学参数进行精确量化，是监控工艺稳定性与一致性的关键。其应用贯穿整个制造过程。

以下是半导体制造中一些关键的量测技术与应用：

1、形貌与尺寸量测

（1）关键尺寸量测（CD-SEM）：用于测量晶体管栅极线宽等关键尺寸，确保其符合设计规格，是先进制艺的控制核心。

（2）原子力显微镜（AFM）：提供纳米级分辨率的表面三维形貌和高度测量。

（3）套刻误差量测（Overlay）：半导体制造需要上百个工艺层精确对准。套刻误差量测用于监控层间对准精度，是确保电路功能正常的基础。

2、薄膜特性量测

（1）椭偏仪（Ellipsometer）：通过分析偏振光的变化，精确测量薄膜厚度及其光学性质。

（2）光谱反射仪（Spectroscopic Reflectometer）：通过分析反射光谱来快速测定薄膜厚度。

3、材料结构与成分分析

（1）X射线衍射（XRD）：用于分析材料的晶体结构、应力应变状态。

（2）X射线光电子能谱（XPS）：用于分析材料表面的化学元素组成及其化学键态。

4、电性参数量测

（1）四探针测试法（Four-Point Probe）：用于精确测量半导体材料的电阻率。

（2）参数分析仪：用于测量晶体管等器件的电流-电压（I-V）特性、阈值电压等关键电学参数。

5、工艺监控量测

（1）化学机械抛光后量测（CMP Metrology）：使用表面轮廓仪和厚度测量仪，监控抛光后的表面平整度与膜厚均匀性。

（2）晶圆翘曲与应力测量（Bow/Warp & Stress Metrology）：监控晶圆在加工过程中的翘曲度和薄膜应力，防止后续工艺出现可靠性问题。

6、缺陷检测与复查

（1）光学与电子显微镜：光学显微镜用于快速缺陷筛查；扫描电子显微镜（SEM） 则用于对检测发现的缺陷进行高分辨率成像和分类复查，以定位工艺根源。

（2）颗粒与表面缺陷检测系统：利用光学和激光扫描技术，检测和计数晶圆表面的颗粒污染及宏观缺陷。

（3）光掩模检测：包括光学和极紫外（EUV）掩模检测，确保图形母版的完美无缺，防止缺陷被复制到整个晶圆上。

众壹云服务国内头部晶圆厂达20年，在致力于实现晶圆制造的工艺优化和良率提升的同时，发挥自身优势，推动芯片设计和制造协同。目前我们的AI ADC产品已经在国内头部的晶圆厂中进行了部署，并得到了实地验证，取得了良好的效果。AI ADC产品是为半导体制造商提供的基于机器视觉的自动晶圆缺陷分类的完整方案。通过升级部分高级制程控制（APC），将其与缺陷/良率管理系统（DMS/YMS）的关键指标关联起来，实现缺陷的减少及良率提升。

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