自動駕駛已在來路上，汽車芯片“零缺陷”的根基在哪里？

自動駕駛已在來路上，汽車芯片“零缺陷”的根基在哪里？

技術正在推動百年汽車產業的革命。隨著

AS系統的升級，向

的無限接近，越來越多的CMOS

、

傳感器以及探測雷達被用來感知周圍環境。同時，

汽車動力系統的

化使得功率器件使用量大幅增加，而由于其動力結構發生改變，也為

帶來了新的發展機會……在

和新能源的“雙驅力”下，半導體正在顛覆傳統汽車產業的路上高歌猛進。根據普華永道數據，到2030年，一輛電動車和L5級別的無人駕駛汽車中，

成本約占整車成本的50%。

技術是把雙刃劍。半導體在驅動汽車革命前進的同時，也帶來了一定的風險。統計顯示，47％的零公里故障源于

元器件缺陷。這其中包括隨機故障（18％），系統故障（29％）和測試覆蓋率故障（14％）。隨著汽車的自主化程度越來越高，芯片的缺陷

正變得越來越重要。

制程控制從源頭為汽車芯片安全保駕護航

汽車芯片越來越小的尺寸以及更高的集成度，使得生產制造更為復雜。而任何細小的錯誤都將導致重新流片，付出巨大的代價。從晶圓到封裝、組裝，到汽車出廠后的零公里故障，再到最后的召回，每錯過一個階段，糾正問題的成本就會增加10倍。那么，如何能在源頭就發現問題，最低成本消除缺陷？

KLA作為從事制程控制及良率管理解決方案的設備提供商，提出使用檢測、量測以及數據分析的辦法，在晶圓檢測階段就能找到問題，幫助客戶在最短時間內提升最高良率。

KLA的制程控制主要包含兩個部分，一是檢測：找出關鍵缺陷，二是量測，測量關鍵參數，例如線寬、高度及側壁刻蝕角等等。KLA幫助客戶檢測和量測每個關鍵制程步驟，第一時間找出在制程中導致可靠性問題的缺陷，把問題盡早解決。

潛在的可靠性缺陷是最危險的！

因為事關人身安全，因此零缺陷對于汽車行業至關重要。下圖中，最右側的壞die在進行電性能異常

時無法通過，較容易被識別出。最危險的是中間存在潛在缺陷的die，它很有可能在測試過程中被忽略，混入車身系統中。當你駕駛汽車時，隨著電子遷移、張力遷移等變化，它可能會發生短路。

KLA企業高級傳播總監Becky Howland介紹，潛在的可靠性缺陷是最危險的！它可能會通過各種標準測試，在設備發貨時也不會發現問題，但它們在不同環境中可能會以某種方式激活，最終影響整個系統的運行或導致系統失效。

好消息是，潛在缺陷與致命缺陷的檢測實際上是相同的。只要你知道如何檢測影響良率的致命缺陷，提高機臺的靈敏度，就能測量到影響芯片可靠性的缺陷，而這方面正是KLA的專業領域。她補充：“KLA目前正在開發在線零件平均測試（Inline PAT，縮寫：I-PAT）技術來防止芯片漏檢，并且通過犧牲較少的良率，而顯著提升可靠性。”

Becky Howland表示，汽車電子發展很快，一些前沿的汽車電子芯片對可靠性提出了新要求。為滿足這些要求，需要新的制程控制方法。主要有三點：一是大大減少基線缺陷；二是可以捕捉偏移的更高的采樣率；三是

在線缺陷檢測，提升篩選的準確性。

KLA利用I-PAT技術實現更好的芯片篩選

PAT的測試流程如下：首先，對晶圓進行電氣測試；其次，把

和PAT

組合，檢測出違反特定測試規范的異?；蚬收闲酒?；最后，將異常芯片去除。

Becky Howland介紹：“利用基于硬件（檢測設備）和軟件（數據分析）的I-PAT技術，尋找那些在總體生產中的多個常規檢測中累計缺陷異常多的芯片。這些異常芯片更可能包含潛在的可靠性缺陷。通過將I-PAT結果與電性能異常芯片測試相結合，改進芯片的整體‘通過/不通過’決策。”

KLA中國區總經理張智安補充，在使用I-PAT技術之前，可能存在over kill的情況，即把壞掉的die周圍出問題概率較高的die統統去除，這是一種為了確?？煽啃钥赡軙速M良率的做法。但是通過I-PAT技術，可以實現更為智能的識別，修正Over Kill，彌補under kill。

隨著汽車的電氣化、自動化和智能化的程度越來越高，芯片缺陷檢測也將變得越來越重要。并且，

和

的運算能力和功能也日益強大，將會更多地參與到汽車芯片異常檢測之中。

Becky Howland表示，KLA在不斷擴充視野，通過收購Orbo

ch等公司，業務版圖擴展到了

和平板顯示的生產制造方面。過去的一年中，也是KLA財務表現最強勁的一年，出貨量超過42億美元，營業額超過43億美元，毛利率超過64%，每股盈利9.14美金。2018財年Q4，中國大陸的表現非常強勁，設備出貨量占據全球市場23%。

站在新的起點，原KLA-Tencor正式更名為KLA，同時啟用新logo。寓意為Keep Looking Ahead，以激勵公司自身和全球一萬名員工。

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