Metrologia semiconductorilor: poziționarea este cheia – Physics World

Metrologia semiconductorilor: poziționarea este cheia – Physics World

Marca temporală: 19 februarie 2024 9:12

Subsistemele de poziționare specializate oferă elemente de bază în soluții de măsurare și inspecție a suprafețelor 3D pentru industria semiconductoarelor

<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="Asigurarea calității Tehnologiile de platformă de la Prior Scientific și Queensgate sunt încorporate în sistemele de inspecție optică OEM pentru aplicații de cercetare și dezvoltare și producție de volum de-a lungul lanțului de aprovizionare cu semiconductori. (Cu amabilitatea: Queensgate)”> Interferometru Queensgate
Asigurarea calității Tehnologiile de platformă de la Prior Scientific și Queensgate sunt încorporate în sistemele de inspecție optică OEM pentru aplicații de cercetare și dezvoltare și producție de volum de-a lungul lanțului de aprovizionare cu semiconductori. (Cu amabilitatea: Queensgate)

Companii surori Anterioară științifică și Queensgate oferă un portofoliu diversificat de tehnologii care să susțină cerințele de poziționare de mare viteză și de înaltă precizie ale sistemelor de metrologie optică 3D utilizate în fabricarea semiconductorilor și cercetarea și dezvoltarea aplicată. Lumea fizicii a discutat cu managerul de produs de la Queensgate, Craig Goodman, despre tehnologia emergentă și oportunitățile comerciale din lanțul de aprovizionare cu semiconductori.

De ce este esențială metrologia suprafeței fără contact în fabricarea semiconductoarelor?

Pe măsură ce industria semiconductoarelor trece de la wafer-uri de 8 inchi la 12 inchi (300 mm) și caracteristici mai mici pe acele wafer-uri (până la 5 nm sau aproximativ), inspecția optică a acestor caracteristici la scară nanometrică – fiabilă, repetabilă și cu viteză mare și precizie ridicată – devine din ce în ce mai important. Mai simplu spus, metrologia optică 3D este o necesitate, cu cerințele pentru sisteme automate de inspecție a suprafețelor capabile să evalueze sute de mii de dispozitive microelectronice pe o singură placă de 300 mm. Acesta este locul în care etapele noastre de poziționare se realizează: un adevărat „punct dulce” pentru subsistemele de nanopoziționare piezoelectrice și senzorii capacitivi pe care îi fabricăm.

Cum arată baza dvs. de clienți adresabili în industria semiconductoarelor?

La Prior Scientific și Queensgate, țintăm producătorii OEM de instrumente care vor integra gama noastră de tehnologii abilitante în următoarea generație de sisteme de metrologie optică fără contact pentru profilarea și inspecția suprafețelor 3D. În amonte în lanțul de inovare, vindem, de asemenea, o gamă de sisteme de poziționare oamenilor de știință și inginerilor din semiconductori care lucrează în setări de cercetare și dezvoltare aplicate.

Cum beneficiază produsele dumneavoastră de poziționare producătorii de semiconductori?

Odată încorporate în sistemele de inspecție optică OEM, produsele noastre sunt folosite pentru a sprijini materialele și dezvoltarea de prototipuri la nivel de dispozitiv în laboratoarele de cercetare și dezvoltare a semiconductorilor. În mediul de producție în volum, aceleași sisteme de metrologie de suprafață sunt esențiale pentru asigurarea calității și controlul calității, eliminând defectele și defecțiunile dispozitivului la nivel de plachetă - adică înainte ca acele dispozitive să fie încorporate în componentele electronice ambalate. Rambursarea este clară: prin identificarea defectelor la începutul ciclului de testare, producătorii de semiconductori evită ca dispozitivele defecte să fie încorporate într-un pachet complet și descoperite mai jos pe linia de producție în timpul testării electrice.

Strategic, de ce Prior Scientific și Queensgate pun atât de mult accent pe piața semiconductorilor chiar acum?

Există oportunități de creștere convergente care se deschid pentru furnizorii de tehnologie din industria semiconductoarelor. La nivel de titlu, există problema securității semiconductoarelor legată de deficitul regional de cipuri în timpul pandemiei de COVID. Drept răspuns, factorii de decizie din SUA, Europa și Marea Britanie se mișcă în mod proactiv pentru a crește capacitatea internă de producție de semiconductori. Există un driver tehnologic paralel pe măsură ce producția de volum trece la wafer-uri semiconductoare de 300 mm, producătorii de instrumente OEM fiind nevoiți să-și reproiecteze sistemele de metrologie optică în consecință. Ceea ce își dorește industria semiconductoarelor, ca standard, sunt sisteme de inspecție optică de înaltă capacitate, scalabile și automatizate pentru a crește eficiența fluxului de lucru și calitatea produsului.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Craig Goodman „Se deschid oportunități de creștere convergentă pentru furnizorii de tehnologie din industria semiconductoarelor.” (Cu amabilitatea: Queensgate)” title=”Faceți clic pentru a deschide imaginea în pop-up” href="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>Craig Goodman
Craig Goodman „Se deschid oportunități de creștere convergentă pentru furnizorii de tehnologie din industria semiconductoarelor.” (Cu amabilitatea: Queensgate)

Se presupune că industria tehnologiei cuantice este, de asemenea, un motor de creștere pentru companiile de semiconductori?

Corect. Progresele în detecția cuantică, rețelele cuantice și calculul cuantic promit să producă tehnologii și aplicații care schimbă jocul, cu domenii semnificative de cercetare și dezvoltare a materialelor și dezvoltarea dispozitivelor bazate pe procesele tradiționale de fabricare a semiconductoarelor. Lucrurile se mișcă rapid, companiile din lanțul de aprovizionare cuantic în curs de dezvoltare sperând să progreseze de la laboratorul de cercetare și dezvoltare la aplicații comerciale sustenabile mai devreme decât mai târziu.

Cum se mențin Prior Scientific și Queensgate în fruntea curbei când vine vorba de inovarea produselor?

Lucrăm îndeaproape cu comunitatea de cercetare pentru a accelera inovația noastră tehnologică internă. Un studiu de caz notabil în acest sens este al nostru colaborare continuă în cercetare și dezvoltare cu Laboratorul National de Fizica (NPL), Institutul Național de Măsurare din Marea Britanie. Cu finanțare de la Analiză pentru inovatori (A4I) – un program rulat de Inovați Marea Britanie, agenția de inovare din Marea Britanie – am întreprins recent o „aprofundare” în natura și amploarea erorilor de mișcare parazite (în afara axei) în etapele de nanopoziționare multi-axă ale Queensgate. Lucrând cu oamenii de știință NPL, această investigație granulară a produs o metodologie practică de corecție și calibrare pentru a consolida asigurarea completă a calității în portofoliul Queensgate de etape de nanopoziționare piezo-driven (precum și tehnologii de activare, cum ar fi actuatoare piezo, senzori capacitivi, electronice de control). și software).

Cum arată foaia de parcurs de dezvoltare pentru portofoliul tău de produse de poziționare în 2024?

În termen scurt, vom lansa noile noastre poziționare cu sarcină mare – pentru manevrarea întregului cap optic într-un sistem de metrologie de suprafață fără contact – precum și pentru adăugarea capacității cu mai multe axe la gama noastră de etape de poziționare a probei pentru napolitane de 300 mm (cu capacitatea de încărcare pentru a susține mandrine grele pentru napolitane). De asemenea, în dezvoltare de prototip și care urmează să fie lansată comercial complet la sfârșitul acestui an, este și o etapă de probă cu vârf/înclinare pe axa Z pentru procesarea avansată a plachetelor de siliciu. Principala concluzie: lucrând împreună, Prior Scientific și Queensgate vă pot acoperi toate cerințele de poziționare pentru măsurarea și inspecția suprafeței 3D.

Tehnologii și subsisteme de abilitare pentru măsurarea suprafeței 3D

De la microscoape de cercetare la sisteme automate de imagistică a suprafeței, Prior Scientific oferă etape de poziționare motorizate, încărcătoare robotizate, soluții de iluminare și alte subsisteme de bază pentru a susține cerințele de metrologie ale cercetării și dezvoltării și producției avansate de semiconductori.

H105F al lui Prior, de exemplu, este a treapta motorizată XY pas cu pas (cursă de 154 x 154 mm) care poate găzdui mostre mari, inclusiv plăci cu semiconductor, măști foto și plăci de circuite imprimate. Face parte din aceeași familie de produse, H112 oferă o gamă maximă de deplasare de 302 x 302 mm pentru a găzdui wafer-uri de 300 mm (asigurând în același timp compatibilitatea cu multe încărcătoare de wafer cu braț robot).

În paralel, Prior produce o gamă de ansambluri motorizate și manuale pentru piese pentru obiective pentru a se integra în sisteme optice personalizate noi sau existente. Piesele de pornire variază de la o mărire fixă ​​cu un singur obiectiv pentru aplicații OEM până la o piesă de ghidare motorizată cu șase poziții pentru aplicații de scanare automată care necesită obiective multiple.

În concordanță cu oferta de produse Prior Scientific, compania soră Queensgate produce etaje piezo de mare precizie și senzori capacitivi cu rezoluții mici ale picometrului pentru sistemele de nanopoziționare utilizate în inspecția plăcilor și a măștilor semiconductoare.

WP-Z-120A sistem de poziționare a plachetelor este un caz concret. Proiectat pentru aplicații cu randament ridicat, scena combină timpii de răspuns în milisecunde cu mișcarea fără frecare pe o gamă de buclă închisă de 120 µm. Produsul poate manipula napolitane de 300 mm și mandrine de până la 8 kg.

Alte subsisteme de bază din portofoliul Queensgate includ OP400 și OP800 scanere piezo-obiective – oferind până la 400 și, respectiv, 800 µm de deplasare, cu senzori capacitivi care oferă rezoluție de poziționare și repetabilitate sub-nm. Între timp, opțiunile OEM sunt disponibile acum pentru o familie de poziționare Z „de sarcină mare”. pentru poziționarea întregului sistem optic într-o configurație de metrologie de suprafață 3D (și compatibil cu sarcini de până la 15 kg și intervale de deplasare de până la 300 µm).

Timestamp-ul:

Mai mult de la Lumea fizicii