Μετρολογία ημιαγωγών: η τοποθέτηση είναι το κλειδί - Physics World

Μετρολογία ημιαγωγών: η τοποθέτηση είναι το κλειδί - Physics World

Χρονική σήμανση: 19 Φεβρουαρίου 2024 9:12 π.μ.

Τα εξειδικευμένα υποσυστήματα εντοπισμού θέσης παρέχουν βασικά δομικά στοιχεία σε λύσεις μέτρησης και επιθεώρησης 3D επιφανειών για τη βιομηχανία ημιαγωγών

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/semiconductor-metrology-positioning-is-key-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/semiconductor-metrology-positioning-is-key-physics-world-2.jpg" data-caption="Διασφάλιση ποιότητας Οι τεχνολογίες πλατφόρμας από την Prior Scientific και την Queensgate ενσωματώνονται σε συστήματα οπτικής επιθεώρησης OEM για εφαρμογές Ε&Α και παραγωγής όγκου σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού ημιαγωγών. (Ευγενική παραχώρηση: Queensgate)”> Συμβολόμετρο Queensgate
Διασφάλιση ποιότητας Οι τεχνολογίες πλατφόρμας από την Prior Scientific και την Queensgate ενσωματώνονται σε συστήματα οπτικής επιθεώρησης OEM για εφαρμογές Ε&Α και παραγωγής όγκου σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού ημιαγωγών. (Ευγενική προσφορά: Queensgate)

Αδελφές εταιρείες Προηγούμενη Επιστημονική και Κουίνσγκέιτ προσφέρουν ένα διαφοροποιημένο χαρτοφυλάκιο τεχνολογιών που επιτρέπουν την υποστήριξη των απαιτήσεων τοποθέτησης υψηλής ταχύτητας, υψηλής ακρίβειας των τρισδιάστατων συστημάτων οπτικής μετρολογίας που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ημιαγωγών και στην εφαρμοσμένη Ε&Α. Κόσμος Φυσικής μίλησε με τον διευθυντή προϊόντων της Queensgate, Craig Goodman, σχετικά με την αναδυόμενη τεχνολογία και τις εμπορικές ευκαιρίες στην αλυσίδα εφοδιασμού ημιαγωγών.

Γιατί είναι κρίσιμη η μετρολογία επιφανειών χωρίς επαφή στην κατασκευή ημιαγωγών;

Καθώς η βιομηχανία ημιαγωγών μεταβαίνει από γκοφρέτες 8 ιντσών σε 12 ιντσών (300 mm) και μικρότερα χαρακτηριστικά σε αυτές τις γκοφρέτες (μέχρι 5 nm ή περίπου), η οπτική επιθεώρηση αυτών των χαρακτηριστικών νανοκλίμακας - αξιόπιστη, επαναλαμβανόμενη και με υψηλή ταχύτητα και υψηλή ακρίβεια - γίνεται όλο και πιο σημαντικό. Με απλά λόγια, η τρισδιάστατη οπτική μετρολογία είναι απαραίτητη, με την απαίτηση για αυτοματοποιημένα συστήματα επιθεώρησης επιφανειών ικανά να αξιολογούν εκατοντάδες χιλιάδες μικροηλεκτρονικές συσκευές σε μία μόνο γκοφρέτα 3 mm. Αυτό είναι όπου τα στάδια τοποθέτησης μας αρχίζουν να γίνονται από μόνα τους: ένα πραγματικό «γλυκό σημείο» για τα πιεζοηλεκτρικά υποσυστήματα νανοτοποθέτησης και τους χωρητικούς αισθητήρες που κατασκευάζουμε.

Πώς μοιάζει η διευθυνσιοδοτούμενη βάση πελατών σας στη βιομηχανία ημιαγωγών;

Στην Prior Scientific και στο Queensgate, στοχεύουμε σε κατασκευαστές OEM οργάνων που θα ενσωματώσουν τη γκάμα τεχνολογιών ενεργοποίησης στην επόμενη γενιά συστημάτων οπτικής μετρολογίας χωρίς επαφή για τρισδιάστατο προφίλ επιφανειών και επιθεώρηση. Ανοδικά στην αλυσίδα καινοτομίας, πουλάμε επίσης μια σειρά συστημάτων εντοπισμού θέσης σε επιστήμονες και μηχανικούς ημιαγωγών που εργάζονται σε εφαρμοσμένες ρυθμίσεις Ε&Α.

Πώς ωφελούν τα προϊόντα εντοπισμού θέσης τους κατασκευαστές ημιαγωγών;

Μόλις ενσωματωθούν σε συστήματα οπτικής επιθεώρησης OEM, τα προϊόντα μας χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη υλικών και την ανάπτυξη πρωτοτύπων σε επίπεδο συσκευής σε εργαστήρια Έρευνας και Ανάπτυξης ημιαγωγών. Στο περιβάλλον παραγωγής όγκου, αυτά τα ίδια συστήματα μετρολογίας επιφανειών είναι κρίσιμα για τη διασφάλιση ποιότητας και τον ποιοτικό έλεγχο, την εξάλειψη των ελαττωμάτων και των αστοχιών της συσκευής σε επίπεδο πλακιδίων – δηλαδή πριν αυτές οι συσκευές ενσωματωθούν σε συσκευασμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Η απόσβεση είναι ξεκάθαρη: εντοπίζοντας ελαττώματα νωρίς στον κύκλο δοκιμών, οι κατασκευαστές ημιαγωγών αποφεύγουν αυτές τις ελαττωματικές συσκευές να ενσωματωθούν σε ένα πλήρες πακέτο και να ανακαλυφθούν πιο κάτω στη γραμμή παραγωγής κατά τη διάρκεια των ηλεκτρικών δοκιμών.

Στρατηγικά, γιατί η Prior Scientific και η Queensgate δίνουν τόση έμφαση στην αγορά ημιαγωγών αυτή τη στιγμή;

Υπάρχουν συγκλίνουσες ευκαιρίες ανάπτυξης που ανοίγονται για τους προμηθευτές τεχνολογίας στη βιομηχανία ημιαγωγών. Σε επίπεδο επικεφαλίδας, υπάρχει το ζήτημα της ασφάλειας των ημιαγωγών που συνδέεται με τις περιφερειακές ελλείψεις τσιπ κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID. Ως απάντηση, οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής των ΗΠΑ, της Ευρώπης και του Ηνωμένου Βασιλείου κινούνται προληπτικά για να αυξήσουν την εγχώρια ικανότητα παραγωγής ημιαγωγών. Υπάρχει ένας παράλληλος οδηγός τεχνολογίας καθώς η παραγωγή όγκου μεταβαίνει σε γκοφρέτες ημιαγωγών 300 mm, με τους OEM οργάνων να πρέπει να ανασχεδιάσουν ανάλογα τα οπτικά μετρολογικά τους συστήματα. Αυτό που θέλει η βιομηχανία ημιαγωγών, ως στάνταρ, είναι υψηλής απόδοσης, επεκτάσιμα και αυτοματοποιημένα συστήματα οπτικής επιθεώρησης για την αύξηση της απόδοσης της ροής εργασιών και της ποιότητας των προϊόντων.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Κρεγκ Γκούντμαν «Υπάρχουν συγκλίνουσες ευκαιρίες ανάπτυξης που ανοίγονται για τους προμηθευτές τεχνολογίας στη βιομηχανία ημιαγωγών». (Ευγενική προσφορά: Queensgate)” title=”Κάντε κλικ για να ανοίξετε την εικόνα στο αναδυόμενο παράθυρο” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>Κρεγκ Γκούντμαν
Κρεγκ Γκούντμαν «Υπάρχουν συγκλίνουσες ευκαιρίες ανάπτυξης που ανοίγονται για τους προμηθευτές τεχνολογίας στη βιομηχανία ημιαγωγών». (Ευγενική προσφορά: Queensgate)

Προφανώς ο κλάδος της κβαντικής τεχνολογίας είναι επίσης μοχλός ανάπτυξης για τις εταιρείες ημιαγωγών;

Σωστός. Οι εξελίξεις στην κβαντική ανίχνευση, την κβαντική δικτύωση και τους κβαντικούς υπολογιστές υπόσχονται να αποδώσουν τεχνολογίες και εφαρμογές που αλλάζουν το παιχνίδι, με σημαντικούς τομείς Ε&Α υλικών και ανάπτυξη συσκευών που εξαρτώνται από τις παραδοσιακές διαδικασίες κατασκευής ημιαγωγών. Τα πράγματα προχωρούν γρήγορα, με τις εταιρείες σε όλη την αναδυόμενη αλυσίδα εφοδιασμού της κβαντικής αλυσίδας να ελπίζουν να προχωρήσουν από το εργαστήριο Ε&Α προς βιώσιμες εμπορικές εφαρμογές νωρίτερα παρά αργότερα.

Πώς η Prior Scientific και η Queensgate παραμένουν μπροστά στην καμπύλη όσον αφορά την καινοτομία προϊόντων;

Συνεργαζόμαστε στενά με την ερευνητική κοινότητα για να επιταχύνουμε την εσωτερική μας τεχνολογική καινοτομία. Μια αξιοσημείωτη μελέτη περίπτωσης από αυτή την άποψη είναι η δική μας συνεχιζόμενη συνεργασία Ε&Α με Εθνικό Εργαστήριο Φυσικής (NPL), το Εθνικό Ινστιτούτο Μετρήσεων του Ηνωμένου Βασιλείου. Με χρηματοδότηση από Ανάλυση για καινοτόμους (A4I) – ένα πρόγραμμα που εκτελείται από Innovate UK, ο οργανισμός καινοτομίας του Ηνωμένου Βασιλείου – κάναμε πρόσφατα μια «βαθιά κατάδυση» στη φύση και την έκταση των παρασιτικών (εκτός άξονα) σφαλμάτων κίνησης στα στάδια νανοτοποθέτησης πολλαπλών αξόνων του Queensgate. Σε συνεργασία με επιστήμονες NPL, αυτή η λεπτομερής έρευνα έδωσε μια πρακτική μεθοδολογία διόρθωσης και βαθμονόμησης για την ενίσχυση της διασφάλισης ποιότητας από άκρο σε άκρο σε όλο το χαρτοφυλάκιο των σταδίων νανοτοποθέτησης του Queensgate (καθώς και τεχνολογίες ενεργοποίησης όπως πιεζοηλεκτρικοί ενεργοποιητές, χωρητικοί αισθητήρες, ηλεκτρονικά ελέγχου και λογισμικό).

Πώς φαίνεται ο οδικός χάρτης ανάπτυξης για το χαρτοφυλάκιό σας προϊόντων τοποθέτησης το 2024;

Σύντομα, θα λανσάρουμε τους νέους μας ρυθμιστές θέσης υψηλού φορτίου – για ελιγμούς της πλήρους οπτικής κεφαλής σε σύστημα μετρολογίας επιφανειών χωρίς επαφή – καθώς και για την προσθήκη ικανότητας πολλαπλών αξόνων στη σειρά μας σταδίων τοποθέτησης δειγμάτων για γκοφρέτες 300 mm (με χωρητικότητα φορτίου για υποστήριξη βαρέων τσοκ γκοφρέτας). Επίσης, στην ανάπτυξη πρωτοτύπων, και αναμένεται να κυκλοφορήσει πλήρως στο εμπόριο αργότερα φέτος, είναι ένα στάδιο δείγματος άκρου/κλίσης άξονα Z για προηγμένη επεξεργασία πλακιδίων πυριτίου. Το κλειδί: συνεργαζόμενοι, η Prior Scientific και η Queensgate μπορούν να καλύψουν όλες τις απαιτήσεις τοποθέτησης για μέτρηση και επιθεώρηση τρισδιάστατης επιφάνειας.

Ενεργοποίηση τεχνολογιών και υποσυστημάτων για τρισδιάστατη μέτρηση επιφάνειας

Από ερευνητικά μικροσκόπια έως αυτοματοποιημένα συστήματα απεικόνισης επιφανειών, η Prior Scientific παρέχει μηχανοκίνητα στάδια εντοπισμού θέσης, ρομποτικούς φορτωτές, λύσεις φωτισμού και άλλα βασικά υποσυστήματα για την υποστήριξη των απαιτήσεων μετρολογίας της προηγμένης Ε&Α και κατασκευής ημιαγωγών.

Το H105F της Prior, για παράδειγμα, είναι α μηχανοκίνητο στάδιο βηματικού κινητήρα XY (διαδρομή 154 x 154 mm) που μπορεί να φιλοξενήσει μεγάλα δείγματα, όπως γκοφρέτες ημιαγωγών, φωτομάσκες και πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Μέρος της ίδιας οικογένειας προϊόντων, το H112 παρέχει μέγιστο εύρος διαδρομής 302 x 302 mm για να φιλοξενήσει γκοφρέτες 300 mm (ενώ διασφαλίζει τη συμβατότητα με πολλούς φορτωτές γκοφρετών με βραχίονα ρομπότ).

Παράλληλα, η Prior παράγει μια σειρά από μηχανοκίνητα και χειροκίνητα αντικειμενικά συγκροτήματα μύτης για ενσωμάτωση σε νέα ή υπάρχοντα προσαρμοσμένα οπτικά συστήματα. Τα ακροφύσια κυμαίνονται από μια σταθερή μεγέθυνση ενός αντικειμένου για εφαρμογές OEM έως ένα μηχανοκίνητο ακροφύσιο έξι θέσεων για εφαρμογές αυτόματης σάρωσης που απαιτούν πολλαπλούς στόχους.

Σε συνδυασμό με την προσφορά προϊόντων Prior Scientific, η αδελφή εταιρεία Queensgate κατασκευάζει πιεζοβαθμίδες υψηλής ταχύτητας, υψηλής ακρίβειας και χωρητικούς αισθητήρες με χαμηλές αναλύσεις πικομέτρου για συστήματα νανοτοποθέτησης που χρησιμοποιούνται στην επιθεώρηση γκοφρέτας ημιαγωγών και μάσκας.

Το WP-Z-120A σύστημα τοποθέτησης γκοφρέτας είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Σχεδιασμένο για εφαρμογές υψηλής απόδοσης, η σκηνή συνδυάζει χρόνους απόκρισης χιλιοστών του δευτερολέπτου με κίνηση χωρίς τριβές σε εύρος κλειστού βρόχου 120 μm. Το προϊόν μπορεί να χειριστεί γκοφρέτες 300 mm και τσοκ γκοφρέτας έως 8 κιλά.

Άλλα βασικά υποσυστήματα στο χαρτοφυλάκιο του Queensgate περιλαμβάνουν τα OP400 και OP800 πιεζοσκοπικοί αντικειμενικοί σαρωτές – προσφέροντας διαδρομή έως 400 και 800 μm αντίστοιχα, με χωρητικούς αισθητήρες που δίνουν ανάλυση θέσης υπό nm και επαναληψιμότητα. Εν τω μεταξύ, οι επιλογές OEM είναι διαθέσιμες τώρα για μια οικογένεια «υψηλού φορτίου» ρυθμιστές θέσης Z για τοποθέτηση ολόκληρου του οπτικού συστήματος σε διάταξη μετρολογίας επιφανειών 3D (και συμβατή με φορτία έως 15 kg και εύρος διαδρομής έως 300 μm).

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής