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 在65nm工艺节点上，芯片制造商们会引入许多新材料。所有的这些材料都需要在生产中进行投资有效认证。“由于这些新材料和薄膜台阶会在工艺集成中引起一些问题，65nm工艺节点的成品率可能会像在130nm节点所发生时的那样，到达期望的成品率的时间会比预期的迟一点，”KLA-Tencor表面检测部的高级副总裁和总经理Mike Kirk说。
随着越来越多的公司包括IBM、Motorola、AMD、Sony和Philips采用绝缘体上硅（SOI）的技术，这种技术似乎终于达到了预期的效果。然而，每片300mm的硅片约US$900的价格抑制了其在很多方面的应用，尤其是相比之下应变硅的价格为每片$500~600，外延、退火的体硅每片价格为$300~400。“采用SOI和应变硅的一个最大的障碍就是成本”，Kirk说。
提高圆片成本的一个关键的因素就是检测成本。没有图形的圆片检测通常用来在圆片生产厂完成最终圆片鉴定和IC fab的引入质量检查。然而，对于SOI，在硅和埋氧层之间的界面处发生的多重反射引起的干涉效应会妨碍传统的可见光波长圆片检测系统，因此会引起错误的和不一致的缺陷读数。
KLA-Tencor目前的这代工具，Surfscan SP1，能够满足大产量时65nm的90nm工艺节点灵敏度规格。然而，对于65nm工艺节点，灵敏度规格下降到45~50nm，而且产量下降的以前的四分之一。“很明显，这种下降是不能接受的，因为它将导致成本增加4倍，”表面检测部门高级产品市场经理Wayne McMillan说。
为了认证fab中的一个工艺设备，要先检测圆片，然后在腔体中进行工艺步骤，再检测圆片并检查增加的缺陷。“在65nm工艺节点，你需要在前段工艺（FEOL）关键工艺步中检测到40nm那么小的缺陷来避免工艺设备导致的成品率下降”，McMillan说。
KLA-Tencor的下一代工具Surfscan SP2提供最大五倍的产量增加，灵敏度提高至30nm，可延伸至32nm工艺节点。它具备用三种激光散射模式：暗场、haze和一种新的表面散射成像技术，来测量缺陷的能力（图1）。haze是暗场信号的低频部分，它能提供很好的工艺条件的指示，尤其是表面粗糙度。“在65nm工艺节点，表面粗糙度哪怕是埃级的变化，对IC制造商来说也会是非常重要的，”Mc Millan说，“一般认为，和粗糙度相关的表面态会影响载流子迁移率。”
一个新的紫外激光，比SP1更大的轴对称收集系统，能增加缺陷探测灵敏度和捕获速率，且具有独特的使用空间孔径的能力，这能够消除特定层的圆片表面噪声，由此增加缺陷探测灵敏度和提高系统性能。
KLA-Tencor和供应商共同合作，来开发新的紫外激光——它比在SP1系统中使用的蓝激光（488nm）有更大的亮度功率和更长的寿命。更短的紫外光波长（<360nm）能提供更高的灵敏度以及用来在光片上探测硅缺陷的250倍的散射亮度。
图2. 光波长的变化消除干涉效应，且使SOI看起来像抛光过的硅。（来源: KLA-Tencor)
今天的SOI圆片上硅的厚度从55nm到88nm，埋氧层厚度超过约145nm。“SP2的一个关键优点是能够对一个SOI工艺使用单独的菜单和校准曲线，而不用在意厚度，”McMillan说。
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