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日期: 2026-05-20 | 來源: DeepTech深科技 | 有2人參與評論 | 字體: 小 中 大
亞納米時代，看不清還是看不准?
當下，台積電正在推動 1.4 nm 等下壹代先進制程節點，半導體制程正在向亞納米尺度邁進。以往的成熟制程隨機誤差偏小，然而在亞納米尺度的測量，隨機誤差顯著增大，無法再用單壹、少量參數來簡單標定精度，必須在參數收集階段即引入更復雜的模型。但這種復雜模型在人的感知中是模糊的圖像，每個像素及其統計波動都包含關鍵信息。
半導體制程演進，首先要解決“如何在更小尺度看清和看准”的問題。
隨著先進制程的細節要求越來越高，電子束量檢測設備正在成為半導體領域不可替代的工具。在芯片生產加工過程中，結構成型、圖形按照目標圖形生產、晶圓表面或結構表面是否殘留光刻膠以及各類缺陷等各個方面都需要精准排查，而這些因素都與半導體的良率密切相關。
另壹方面，先進制程下缺陷愈發微觀，需要捕捉到微弱信號。傳統的光學手段由於波長受限，很難在小尺寸實現觀測;而電子束波長在亞納米級別尺度，既能在光學基礎上看得更小、更清晰，還能探測比光學手段更豐富的信息，例如深孔觀測，其已成為存儲芯片制造領域最核心的問題之壹。這就像是在醫學領域中用肉眼以及 X 光觀測人體，所獲取的信息維度完全不同。
根據公開資料顯示，在電子束量檢測設備領域，達博曾重新定義亞納米尺度下微觀觀測的底層邏輯。他借鑒電阻測量肆探針技術與紅外天文學領域的 Chop-Nod Method，原創提出“白色電子”研究方法 。
該方法通過多次關聯測量，有效屏蔽襯底背景信號幹擾，實現半導體微納缺陷的精准表征與定量解析。其核心創新是把非單色贰次電子(SE)能譜整體作為探測信號，構建出微弱信號超高通量探測、識別與分析的全新技術方案。
在科研應用案例中，該方法能夠依托納米材料透射率的細微變化，精准獲取襯底表面僅 1–2 個原子層厚度納米材料的定量信息，檢測效率相較傳統多層探測法提升近兩個數量級。
而在這項研究過程中，也讓達博第壹次強烈感受到半導體的產業和學術界不同的需求：對於產業界而言，只要方法管用、能給企業節約費用就是好方法;而在發表學術論文時，以“白色電子”方法相關論文為例，審稿人糾結的是，提取出來的結果是很多實驗的組合，那它到底代表的是什麼樣的信息?這背後究竟有怎樣的機理?
為此，達博在數學和物理層面花費了很多時間和精力進行證明。達博進壹步解釋道：“學術界更看重的是方法創新，假如在 100 次實驗中成功壹次可能就可以發表論文，但產業界的期望是 100 次實驗中壹次失敗都不要有。”
圖丨“白色電子”方法的可視化(來源：Nature Communications)
這種學術與產業的認知差異，也讓達博在先進制程量產研發中有了更深體悟，其中就包括台積電 3 nm 產線關鍵部件研發。在他看來，成熟制程與先進制程的本質區別是，前者是“長板驅動”，即追求某幾個關鍵部件的極致性能，其他部件的問題是可以被掩蓋的;而後者是“短板致死”，尤其是在量產線上，整個裝備中尤其是工作在等離子體、腐蝕氣體、高溫或高真空的所有材料與部件，其任何微弱的影響都可能破壞整體性能的表現。這就像是牽壹發而動全身，因此先進制程在量產線上，是壹個不斷對部件找問題、找方案的過程。
在這個過程中，達博意識到壹個更根本的問題：現有電子束設備中，可被有效利用的電子束流比例極低。要突破這壹瓶頸，必須從材料本身的結構入手。為此，達博制備出圓柱對稱旋轉晶體(CSRC，cylindrical symmetric rotating crystals)[4]，並開創衍射電子光學領域，NIMS 時任理事長橋本和仁(Kazuhito Hashimoto)評價這項成果為“具有與准晶發現相當的原創性意義”。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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