科天（KLA-Tencor）：制程管控这门生意

如今工艺节点不断微缩，从90nm、65nm、45nm、28nm、14nm、10nm、7nm，再到5nm、3nm、1nm，晶体管数量越来越多，单颗芯片中晶体管数量超过数十亿个。不仅如此，工艺步骤也在增多，制造工艺可能包括1000个以上的工艺步骤，外加上超过1英里长的电路布线，这些所有的品质都集中体现在一颗小小的晶圆上，而其中任意一个步骤出现问题，整个芯片就会报废。

制程管控可以分成两大部分，检测和量测。其中，检测就是把在制程上发生的任何缺陷找出来，量测是确定所有的步骤可以符合设计的标准。在制造过程中，制程管控只会变得越来越重要。

“一般半导体厂都会雇佣很多大学毕业工程师用显微镜来看缺陷，而如今这门生意已经发展到50亿美元的市场。科天（KLA-Tencor会提供检测和量测以及数据分析的办法，改善整个半导体供应链的问题，帮助客户在最短时间内提升最高良率。”在提及科天与制程管控概念时，科天资深副总裁暨首席营销官Oreste Donzella在接受众媒体采访时说道。

科天资深副总裁暨首席营销官Oreste Donzella

“整个存储器制程周期通常为45天左右，逻辑制程为60天左右。在整个制造过程中，总共加入的检测步骤有数百道，而KLA-Tencor在每一阶段的制造过程中就能知道量测结果，大大节省了精力和成本。”Oreste Donzella这段话所说的概念就是“在线检测”，TechSugar记者认为这种在线检测更像即时检测，在每一个工艺步骤之后，都能提供数据反馈，第一时间找到缺陷，从而快速解决问题。

据TechSugar记者了解，科天在半导体设备中具有独特的地位，从工艺到IC设计，再到封装测试，科天都参与其中，整合每一个步骤，帮助整个业界厂商发现问题，助推其前进。详细点说：在新产品试产阶段，制程管控的作用是帮助发现和解决良率问题，加快工艺开发和量产速度；在量产阶段，制程管控则可以帮助客户稳定良率，改善制程的可预测性，避免产线出现异常问题。随着晶圆成本越来越高，每个百分点的良率提升都将转化为巨大的经济价值，KLA-Tencor可在上述三个阶段帮助客户缩短研发时间、提升生产良率。

这背后巨大的生意都反映在一组数据里，据Oreste Donzella介绍：“2017年，整个前端半导体设备市场大概500亿美金，制程管控达到50亿美金市场；后端封装测试设备市场为70亿美金，制程管控大约在此占了大约7亿美金，目前科天只占了其中一亿美金左右。所以成长空间巨大，这也是为什么科天会花很大经历在后端。”

市场不断增长背后也说明一个问题——半导体厂商愿意花更多资本去投入。正如Oreste Donzella所说：“存储器从2D到3D，逻辑方面从平面到FinFET，这种时代的转变会让客户更愿意花更多的钱。比如平面时代，制程管控的支出只占整个资本支出的8%-9%。到了3D时代，这个比例会超过10%。”曾经在平面时代，应力给制造过程并不会带来太多制程缺陷。而在立体结构上，应力会造成很多检测和量测上的问题，当然随着电学与光学的发展，也会产生很多针对于立体结构中应力问题的解决方法。所以可以看出，在3D时代制程管控的支出会更多。

时代的变迁不仅是平面到立体的进化，也是检测方法的进化。Oreste Donzella表示：“曾经是靠数学算法来检测制程过程中的缺陷问题，当很多数据产生之后，科天就采用了机器学习的方法。将过去的大数据进行机器学习来分析，这样就不用单纯对比，就能察觉缺陷了。而且更快更精准。”

当然，中国半导体市场绝对是不容忽视的。目前，科天在中国已经设立了多处办公室，希望能快速、及时地响应本地客户的需求，解决他们的技术难题。此前，科天中国区总裁张智安在接受媒体采访时就表示：“随着中国半导体市场的加速发展，它的地位也变得举足轻重，将来会是兵家必争之地。中国有很多对于我们很重要的客户，我们希望能与他们保持密切的合作关系，为他们提供所需的技术支持和服务。今后，我们会持续投入中国市场。全力支持中国半导体行业发展。”