반도체 계측: 포지셔닝이 핵심입니다 – Physics World

반도체 계측: 포지셔닝이 핵심입니다 – Physics World

전문 포지셔닝 서브시스템은 반도체 산업을 위한 3D 표면 측정 및 검사 솔루션의 핵심 빌딩 블록을 제공합니다.

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품질 보증 Prior Scientific과 Queensgate의 플랫폼 기술은 반도체 공급망 전반에 걸쳐 R&D 및 대량 제조 응용 분야를 위한 OEM 광학 검사 시스템에 통합되었습니다. (제공: 퀸즈게이트)

자매회사 사전 과학퀸즈게이트 반도체 제조 및 응용 R&D에 사용되는 3D 광학 계측 시스템의 고속, 고정밀 포지셔닝 요구 사항을 뒷받침하는 다양한 구현 기술 포트폴리오를 제공합니다. 물리 세계 Queensgate 제품 관리자인 Craig Goodman과 반도체 공급망 내의 새로운 기술 및 상업적 기회에 대해 이야기를 나눴습니다.

반도체 제조에서 비접촉 표면 계측이 중요한 이유는 무엇입니까?

반도체 산업이 8인치에서 12인치(300mm) 웨이퍼로 전환하고 해당 웨이퍼의 더 작은 형상(최소 5nm 정도)으로 이러한 나노스케일 형상에 대한 광학 검사(신뢰할 수 있고 반복 가능하며 고속 및 정밀도)가 점점 더 중요해지고 있습니다. 더욱 중요합니다. 간단히 말해서, 3D 광학 계측은 단일 300mm 웨이퍼에서 수십만 개의 마이크로 전자 장치를 평가할 수 있는 자동화된 표면 검사 시스템에 대한 요구 사항과 함께 필수 항목입니다. 이것이 바로 당사의 포지셔닝 단계가 진가를 발휘하는 곳입니다. 당사가 제조하는 압전 나노포지셔닝 하위 시스템 및 용량성 센서를 위한 진정한 "최적의 지점"입니다.

반도체 산업에서 귀사가 접근할 수 있는 고객 기반은 어떤 모습입니까?

Prior Scientific과 Queensgate에서는 다양한 구현 기술을 3D 표면 프로파일링 및 검사를 위한 차세대 비접촉 광학 계측 시스템에 통합할 장비 OEM 제조업체를 목표로 삼고 있습니다. 혁신 체인의 업스트림에서는 응용 R&D 환경에서 일하는 반도체 과학자 및 엔지니어에게 다양한 위치 확인 시스템도 판매합니다.

귀사의 포지셔닝 제품은 반도체 제조업체에 어떤 이점을 제공합니까?

OEM 광학 검사 시스템에 통합되면 당사 제품은 반도체 R&D 연구소 내에서 재료 및 장치 수준 프로토타입 개발을 지원하는 데 사용됩니다. 대량 제조 환경에서 이러한 동일한 표면 계측 시스템은 품질 보증 및 품질 관리에 매우 중요하며, 웨이퍼 수준에서 즉, 해당 장치가 패키지된 전자 부품에 통합되기 전에 장치 결함 및 오류를 제거합니다. 이에 대한 보상은 분명합니다. 테스트 주기 초기에 결함을 식별함으로써 반도체 제조업체는 결함 있는 장치가 완전한 패키지에 내장되어 전기 테스트 중에 생산 라인에서 더 자세히 발견되는 것을 방지합니다.

전략적으로 왜 Prior Scientific과 Queensgate가 지금 반도체 시장에 그토록 중점을 두는 걸까요?

반도체 산업의 기술 공급업체에게는 융합적인 성장 기회가 열려 있습니다. 헤드라인 수준에는 코로나 팬데믹 기간 동안 지역 칩 부족과 관련된 반도체 보안 문제가 있습니다. 이에 대응하여 미국, 유럽, 영국의 정책 입안자들은 반도체 생산 부문에서 국내 생산 능력을 확대하기 위해 적극적으로 움직이고 있습니다. 대량 제조가 300mm 반도체 웨이퍼로 전환됨에 따라 병행 기술 동인이 있으며, 계측기 OEM은 그에 따라 광학 계측 시스템을 리엔지니어링해야 합니다. 반도체 업계가 표준적으로 원하는 것은 작업 흐름 효율성과 제품 품질을 향상시키는 높은 처리량, 확장 가능하고 자동화된 광학 검사 시스템입니다.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="크레이그 굿맨 “반도체 산업의 기술 공급업체에게는 융합적인 성장 기회가 열려 있습니다.” (제공: Queensgate)” title=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>크레이그 굿맨

아마도 양자기술 산업도 반도체 기업 성장의 원동력이 되지 않을까요?

옳은. 양자 감지, 양자 네트워킹 및 양자 컴퓨팅의 발전은 전통적인 반도체 제조 공정에 의존하는 재료 R&D 및 장치 개발의 중요한 영역을 통해 판도를 바꾸는 기술과 응용 분야를 창출할 것을 약속합니다. 신흥 양자 공급망 전반에 걸쳐 기업들이 조만간 R&D 연구소에서 지속 가능한 상용 애플리케이션으로 발전하기를 희망하면서 상황이 빠르게 움직이고 있습니다.

Prior Scientific과 Queensgate는 제품 혁신과 관련하여 어떻게 앞서 나가고 있습니까?

우리는 연구 커뮤니티와 긴밀히 협력하여 사내 기술 혁신을 가속화합니다. 이와 관련하여 주목할만한 사례 연구는 우리입니다. 지속적인 R&D 협력 와 더불어 국립 물리 ​​연구소 (NPL), 영국 국립 측정 연구소. 자금 지원으로 혁신가를 위한 분석 (A4I) – 에 의해 실행되는 프로그램 영국 혁신, 영국의 혁신 기관 – 우리는 최근 Queensgate의 다축 나노포지셔닝 단계에서 기생(축외) 모션 오류의 성격과 정도에 대한 "심층 조사"를 수행했습니다. NPL 과학자들과 협력하여 이 세부적인 조사를 통해 Queensgate의 피에조 구동 나노포지셔닝 스테이지 포트폴리오 전반에 걸쳐 엔드투엔드 품질 보증을 강화하기 위한 실질적인 수정 및 교정 방법론이 도출되었습니다. 및 소프트웨어).

2024년 포지셔닝 제품 포트폴리오에 대한 개발 로드맵은 어떤 모습인가요?

가까운 시일 내에 우리는 비접촉 표면 계측 시스템에서 전체 광학 헤드를 조작하기 위한 새로운 고부하 포지셔너를 출시할 뿐만 아니라 300mm 웨이퍼용 샘플 포지셔닝 스테이지 범위에 다축 기능을 추가할 예정입니다. 무거운 웨이퍼 척을 지지할 수 있는 적재 용량). 또한 프로토타입 개발 중이며 올해 말에 정식 상용 출시 예정인 고급 실리콘 웨이퍼 처리를 위한 Z축 팁/틸트 샘플 스테이지도 있습니다. 핵심 내용: Prior Scientific과 Queensgate는 함께 협력하여 3D 표면 측정 및 검사에 대한 모든 위치 지정 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

3D 표면 측정을 위한 기술 및 하위 시스템 지원

연구용 현미경부터 자동화된 표면 이미징 시스템까지, Prior Scientific은 고급 반도체 R&D 및 제조의 계측 요구 사항을 지원하기 위해 전동식 포지셔닝 스테이지, 로봇 로더, 조명 솔루션 및 기타 핵심 하위 시스템을 제공합니다.

예를 들어 Prior의 H105F는 전동 XY 스테퍼 모터 스테이지 (154 x 154mm 이동) 반도체 웨이퍼, 포토마스크 및 인쇄 회로 기판을 포함한 대형 샘플을 수용할 수 있습니다. 동일한 제품군에 속하는 H112는 302mm 웨이퍼를 수용할 수 있도록 302 x 300mm의 최대 이동 범위를 제공합니다(많은 로봇 암 웨이퍼 로더와의 호환성을 보장함).

동시에 Prior는 다음과 같은 범위의 제품을 생산합니다. 전동 및 수동 대물렌즈 노즈피스 어셈블리 신규 또는 기존 맞춤형 광학 시스템에 통합합니다. 노즈피스는 OEM 용도를 위한 단일 대물렌즈 고정 배율부터 여러 대물렌즈가 필요한 자동화된 스캐닝 용도를 위한 6위치 전동 노즈피스까지 다양합니다.

Prior Scientific 제품과 긴밀히 협력하여 자매 회사인 Queensgate는 반도체 웨이퍼 및 마스크 검사에 사용되는 나노 위치 지정 시스템을 위한 낮은 피코미터 해상도의 고속, 고정밀 피에조 스테이지 및 용량성 센서를 제조합니다.

WP-Z-120A 웨이퍼 포지셔닝 시스템 적절한 사례이다. 처리량이 많은 애플리케이션을 위해 설계된 이 스테이지는 120 µm 폐쇄 루프 범위에서 밀리초의 응답 시간과 마찰 없는 모션을 결합합니다. 이 제품은 300mm 웨이퍼와 최대 8kg의 웨이퍼 척을 처리할 수 있습니다.

Queensgate 포트폴리오의 다른 핵심 하위 시스템으로는 OP400 및 OP800이 있습니다. 피에조 대물렌즈 스캐너 – 용량성 센서를 사용하여 각각 최대 400 및 800μm의 이동 거리를 제공하여 nm 이하의 위치 결정 분해능과 반복성을 제공합니다. 한편, OEM 옵션은 현재 다음 제품군에 대해 제공됩니다. "고하중" Z 포지셔너 3D 표면 계측 설정에서 전체 광학 시스템을 배치하기 위한 것입니다(최대 15kg의 하중과 최대 300μm의 이동 범위와 호환 가능).

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