Metrologi semikonduktor: penentuan posisi adalah kuncinya – Dunia Fisika

Metrologi semikonduktor: penentuan posisi adalah kuncinya – Dunia Fisika

Stempel Waktu: 19 Februari 2024 9:12

Subsistem pemosisian spesialis menyediakan blok bangunan inti dalam solusi pengukuran dan inspeksi permukaan 3D untuk industri semikonduktor

<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="Jaminan Mutu Teknologi platform dari Prior Scientific dan Queensgate digabungkan ke dalam sistem inspeksi optik OEM untuk aplikasi R&D dan manufaktur volume di seluruh rantai pasokan semikonduktor. (Sumber: Queensgate)”> Interferometer Queensgate
Jaminan Mutu Teknologi platform dari Prior Scientific dan Queensgate digabungkan ke dalam sistem inspeksi optik OEM untuk aplikasi R&D dan manufaktur volume di seluruh rantai pasokan semikonduktor. (Sumber: Queensgate)

Perusahaan saudara Ilmiah Sebelumnya dan Gerbang Ratu menawarkan beragam portofolio teknologi yang memungkinkan untuk mendukung persyaratan penentuan posisi berkecepatan tinggi dan presisi tinggi dari sistem metrologi optik 3D yang digunakan dalam manufaktur semikonduktor dan penelitian dan pengembangan terapan. Dunia Fisika berbicara dengan manajer produk Queensgate Craig Goodman tentang teknologi baru dan peluang komersial dalam rantai pasokan semikonduktor.

Mengapa metrologi permukaan non-kontak penting dalam manufaktur semikonduktor?

Ketika industri semikonduktor bertransisi dari wafer 8 inci ke 12 inci (300 mm) dan fitur-fitur yang lebih kecil pada wafer tersebut (turun ke 5 nm atau sekitar itu), inspeksi optik terhadap fitur-fitur berskala nano tersebut – dapat diandalkan, dapat diulang, dan dengan kecepatan tinggi serta presisi tinggi – menjadi semakin penting. semakin penting. Sederhananya, metrologi optik 3D harus dimiliki, dengan persyaratan sistem inspeksi permukaan otomatis yang mampu mengevaluasi ratusan ribu perangkat mikroelektronik pada satu wafer 300 mm. Di sinilah tahapan pemosisian kami berperan: “titik terbaik” nyata untuk subsistem pemosisian nano piezoelektrik dan sensor kapasitif yang kami produksi.

Seperti apa basis pelanggan Anda di industri semikonduktor?

Di Prior Scientific dan Queensgate, kami menargetkan produsen OEM instrumentasi yang akan mengintegrasikan rangkaian teknologi pendukung kami ke dalam sistem metrologi optik non-kontak generasi berikutnya untuk pembuatan profil dan inspeksi permukaan 3D. Di bagian hulu rantai inovasi, kami juga menjual berbagai sistem penentuan posisi kepada ilmuwan dan insinyur semikonduktor yang bekerja di lingkungan penelitian dan pengembangan terapan.

Bagaimana produk pemosisian Anda menguntungkan produsen semikonduktor?

Setelah dimasukkan ke dalam sistem inspeksi optik OEM, produk kami digunakan untuk mendukung pengembangan prototipe tingkat perangkat dan material dalam laboratorium Litbang semikonduktor. Dalam lingkungan manufaktur volume, sistem metrologi permukaan tersebut sangat penting untuk jaminan kualitas dan pengendalian kualitas, menghilangkan cacat dan kegagalan perangkat pada tingkat wafer – yaitu sebelum perangkat tersebut dimasukkan ke dalam komponen elektronik yang dikemas. Keuntungannya jelas: dengan mengidentifikasi cacat di awal siklus pengujian, produsen semikonduktor menghindari perangkat cacat tersebut dimasukkan ke dalam paket lengkap dan ditemukan lebih jauh di jalur produksi selama pengujian kelistrikan.

Secara strategis, mengapa Prior Scientific dan Queensgate saat ini sangat menekankan pasar semikonduktor?

Terdapat peluang pertumbuhan konvergen yang terbuka bagi pemasok teknologi ke industri semikonduktor. Yang menjadi berita utama adalah masalah keamanan semikonduktor terkait dengan kekurangan chip regional selama pandemi COVID. Sebagai tanggapannya, para pembuat kebijakan di AS, Eropa, dan Inggris bergerak secara proaktif untuk meningkatkan kapasitas produksi semikonduktor dalam negeri. Terdapat pendorong teknologi paralel seiring transisi produksi volume ke wafer semikonduktor 300 mm, sehingga OEM instrumentasi harus merekayasa ulang sistem metrologi optik mereka. Yang diinginkan oleh industri semikonduktor, sebagai standar, adalah sistem inspeksi optik dengan throughput tinggi, terukur, dan otomatis untuk mendorong efisiensi alur kerja dan kualitas produk.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Craig Goodman “Ada peluang pertumbuhan yang terbuka bagi pemasok teknologi ke industri semikonduktor.” (Sumber: Queensgate)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>Craig Goodman
Craig Goodman “Ada peluang pertumbuhan yang terbuka bagi pemasok teknologi ke industri semikonduktor.” (Sumber: Queensgate)

Mungkinkah industri teknologi kuantum juga menjadi pendorong pertumbuhan perusahaan semikonduktor?

Benar. Kemajuan dalam penginderaan kuantum, jaringan kuantum, dan komputasi kuantum menjanjikan teknologi dan aplikasi yang mengubah permainan, dengan bidang penelitian dan pengembangan material yang signifikan serta pengembangan perangkat yang bergantung pada proses fabrikasi semikonduktor tradisional. Segala sesuatunya bergerak cepat, dengan perusahaan-perusahaan di seluruh rantai pasokan kuantum yang sedang berkembang berharap untuk maju dari laboratorium penelitian dan pengembangan menuju aplikasi komersial yang berkelanjutan dalam waktu yang lebih cepat.

Bagaimana Prior Scientific dan Queensgate tetap menjadi yang terdepan dalam hal inovasi produk?

Kami bekerja sama dengan komunitas riset untuk mempercepat inovasi teknologi internal kami. Sebuah studi kasus penting dalam hal ini adalah kami kolaborasi penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan pada pengatur terkenal. Pengatur ini menawarkan bantuan hukum kepada traderapabila trader berselisih dengan broker yang terdaftar dengan mereka. Laboratorium Fisik Nasional (NPL), Institut Pengukuran Nasional Inggris. Dengan pendanaan dari Analisis untuk Inovator (A4I) – program dijalankan oleh Inovasi UK, badan inovasi Inggris – kami baru-baru ini melakukan “penyelaman mendalam” ke dalam sifat dan tingkat kesalahan gerakan parasit (di luar sumbu) dalam tahap nanoposisi multi-sumbu Queensgate. Bekerja sama dengan ilmuwan NPL, penyelidikan terperinci ini menghasilkan koreksi praktis dan metodologi kalibrasi untuk memperkuat jaminan kualitas menyeluruh di seluruh portofolio tahapan nanoposisi berbasis piezo Queensgate (serta teknologi yang memungkinkan seperti aktuator piezo, sensor kapasitif, kontrol elektronik dan perangkat lunak).

Seperti apa peta jalan pengembangan portofolio produk positioning Anda pada tahun 2024?

Dalam waktu dekat, kami akan meluncurkan pengatur posisi beban tinggi baru – untuk melakukan manuver kepala optik penuh dalam sistem metrologi permukaan non-kontak – serta menambahkan kemampuan multi-sumbu ke rangkaian tahap penentuan posisi sampel untuk wafer 300 mm (dengan kapasitas beban untuk mendukung chuck wafer yang berat). Juga dalam pengembangan prototipe, dan akan dirilis secara komersial penuh akhir tahun ini, adalah tahap sampel tip/tilt sumbu Z untuk pemrosesan wafer silikon tingkat lanjut. Kesimpulan utamanya: dengan bekerja sama, Prior Scientific dan Queensgate dapat memenuhi semua persyaratan pemosisian Anda untuk pengukuran dan inspeksi permukaan 3D.

Mengaktifkan teknologi dan subsistem untuk pengukuran permukaan 3D

Dari mikroskop penelitian hingga sistem pencitraan permukaan otomatis, Prior Scientific menyediakan tahapan penentuan posisi bermotor, pemuat robot, solusi penerangan, dan subsistem inti lainnya untuk mendukung persyaratan metrologi dalam penelitian dan pengembangan semikonduktor tingkat lanjut dan manufaktur.

H105F Prior, misalnya, adalah a tahap motor stepper XY bermotor (perjalanan 154 x 154 mm) yang dapat menampung sampel besar termasuk wafer semikonduktor, masker foto, dan papan sirkuit cetak. Sebagai bagian dari rangkaian produk yang sama, H112 menyediakan jangkauan gerak maksimum 302 x 302 mm untuk mengakomodasi wafer 300 mm (sekaligus memastikan kompatibilitas dengan banyak wafer loader lengan robot).

Secara paralel, Prior memproduksi berbagai macam rakitan nosepiece objektif bermotor dan manual untuk diintegrasikan ke dalam sistem optik khusus baru atau yang sudah ada. Nosepiece berkisar dari perbesaran tetap objektif tunggal untuk aplikasi OEM hingga nosepiece bermotor enam posisi untuk aplikasi pemindaian otomatis yang memerlukan berbagai objektif.

Selaras dengan penawaran produk Prior Scientific, perusahaan sejenis Queensgate memproduksi tahapan piezo berkecepatan tinggi dan presisi tinggi serta sensor kapasitif dengan resolusi pikometer rendah untuk sistem penentuan posisi nano yang digunakan dalam inspeksi wafer dan masker semikonduktor.

WP-Z-120A sistem penentuan posisi wafer adalah contohnya. Dirancang untuk aplikasi throughput tinggi, panggung ini menggabungkan waktu respons milidetik dengan gerakan bebas gesekan pada rentang loop tertutup 120 µm. Produk ini dapat menangani wafer 300 mm dan wafer chuck hingga 8 kg.

Subsistem inti lainnya dalam portofolio Queensgate termasuk OP400 dan OP800 pemindai objektif piezo – masing-masing menawarkan pergerakan hingga 400 dan 800 µm, dengan sensor kapasitif yang memberikan resolusi dan kemampuan pengulangan pemosisian sub-nm. Sementara itu, opsi OEM kini tersedia untuk keluarga Z positioner “beban tinggi”. untuk memposisikan seluruh sistem optik dalam pengaturan metrologi permukaan 3D (dan kompatibel dengan beban hingga 15 kg dan rentang gerak hingga 300 µm).

Stempel Waktu:

Lebih dari Dunia Fisika