Метрология полупроводников: позиционирование имеет ключевое значение

Метрология полупроводников: позиционирование имеет ключевое значение

Отметка времени: 19 февраля 2024 г., 9:12 AM

Специализированные подсистемы позиционирования представляют собой основные строительные блоки для решений по трехмерному измерению и контролю поверхности для полупроводниковой промышленности.

<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="Обеспечение качества Платформенные технологии от Prior Scientific и Queensgate включаются в OEM-системы оптического контроля для исследований и разработок, а также для крупносерийного производства по всей цепочке поставок полупроводников. (Любезно предоставлено: Квинсгейт)»> Интерферометр Куинсгейта
Обеспечение качества Платформенные технологии от Prior Scientific и Queensgate включаются в OEM-системы оптического контроля для исследований и разработок, а также для крупносерийного производства по всей цепочке поставок полупроводников. (Любезно предоставлено: Квинсгейт)

Дочерние компании Приор Научный и Квинсгейт предлагают диверсифицированный портфель технологий, обеспечивающих высокоскоростное и высокоточное позиционирование систем трехмерной оптической метрологии, используемых в производстве полупроводников и прикладных исследованиях и разработках. Мир физики поговорил с менеджером по продукции Queensgate Крейгом Гудманом о новых технологиях и коммерческих возможностях в цепочке поставок полупроводников.

Почему бесконтактная метрология поверхности имеет решающее значение в производстве полупроводников?

По мере того, как полупроводниковая промышленность переходит от пластин размером 8 дюймов к 12 дюймам (300 мм) и более мелких элементов на этих пластинах (до 5 нм или около того), становится возможным оптический контроль этих наноразмерных элементов – надежный, повторяемый, с высокой скоростью и точностью. все более важным. Проще говоря, 3D-оптическая метрология является обязательной, поскольку необходимы автоматизированные системы контроля поверхности, способные оценивать сотни тысяч микроэлектронных устройств на одной 300-миллиметровой пластине. Именно здесь наши этапы позиционирования вступают в свои права: настоящая «золотая середина» для пьезоэлектрических подсистем нанопозиционирования и емкостных датчиков, которые мы производим.

Как выглядит ваша клиентская база в полупроводниковой промышленности?

В Prior Scientific и Queensgate мы ориентируемся на производителей OEM-измерителей, которые интегрируют наш ряд передовых технологий в новое поколение бесконтактных оптических метрологических систем для трехмерного профилирования и контроля поверхности. На начальном этапе инновационной цепочки мы также продаем ряд систем позиционирования ученым и инженерам в области полупроводников, работающим в области прикладных исследований и разработок.

Какую пользу ваше позиционирование продуктов приносит производителям полупроводников?

После включения в системы оптического контроля OEM наши продукты используются для поддержки разработки прототипов материалов и устройств в лабораториях исследований и разработок полупроводников. В условиях массового производства те же самые системы метрологии поверхности имеют решающее значение для обеспечения и контроля качества, устранения дефектов и сбоев устройств на уровне пластины, то есть до того, как эти устройства будут включены в корпусные электронные компоненты. Результат очевиден: выявляя дефекты на ранних стадиях цикла тестирования, производители полупроводников избегают того, чтобы эти дефектные устройства встраивались в полный пакет и обнаруживались на производственной линии во время электрических испытаний.

Со стратегической точки зрения, почему Prior Scientific и Queensgate сейчас уделяют столько внимания рынку полупроводников?

Перед поставщиками технологий в полупроводниковой промышленности открываются сближающиеся возможности роста. На главном уровне стоит проблема безопасности полупроводников, связанная с региональной нехваткой чипов во время пандемии COVID. В ответ политики США, Европы и Великобритании активно наращивают внутренние мощности по производству полупроводников. Параллельным технологическим драйвером является переход массового производства на полупроводниковые пластины диаметром 300 мм, при этом OEM-производителям приборов приходится соответствующим образом перепроектировать свои оптические метрологические системы. Полупроводниковая промышленность в стандартной комплектации хочет иметь высокопроизводительные, масштабируемые и автоматизированные системы оптического контроля для повышения эффективности рабочего процесса и качества продукции.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Крейг Гудман «Для поставщиков технологий в полупроводниковой промышленности открываются сближающиеся возможности роста». (Любезно предоставлено Queensgate)» title=»Нажмите, чтобы открыть изображение во всплывающем окне» href=»https://physicalworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg»>Крейг Гудман
Крейг Гудман «Для поставщиков технологий в полупроводниковой промышленности открываются сближающиеся возможности роста». (Любезно предоставлено: Квинсгейт)

Предположительно, индустрия квантовых технологий также является драйвером роста полупроводниковых компаний?

Правильный. Достижения в области квантового зондирования, квантовых сетей и квантовых вычислений обещают привести к появлению революционных технологий и приложений, при этом значительные области исследований и разработок материалов и разработки устройств будут зависеть от традиционных процессов производства полупроводников. События развиваются быстро: компании в формирующейся цепочке квантовых поставок надеются как можно скорее перейти от научно-исследовательских лабораторий к устойчивому коммерческому применению.

Как Prior Scientific и Queensgate остаются на шаг впереди, когда дело касается инноваций в продуктах?

Мы тесно сотрудничаем с исследовательским сообществом, чтобы ускорить внедрение наших собственных технологических инноваций. Примечательным примером в этом отношении является наше постоянное сотрудничество в области исследований и разработок с Национальная физическая лаборатория (NPL), Национальный измерительный институт Великобритании. При финансировании от Анализ для новаторов (A4I) – программа, запускаемая Разработайте Великобритании, британское агентство инноваций – недавно мы предприняли «глубокое погружение» в природу и масштабы паразитных (внеосевых) ошибок движения на этапах многоосного нанопозиционирования Queensgate. Работая с учеными NPL, это детальное исследование позволило разработать практическую методологию коррекции и калибровки, чтобы усилить сквозной контроль качества во всем портфолио пьезоприводимых стадий нанопозиционирования Queensgate (а также использовать такие технологии, как пьезоактуаторы, емкостные датчики, управляющую электронику). и программное обеспечение).

Как выглядит дорожная карта развития вашего портфеля позиционируемых продуктов в 2024 году?

В ближайшем будущем мы выпустим наши новые высоконагруженные позиционеры – для маневрирования всей оптической головки в бесконтактной системе метрологии поверхности – а также добавим многоосные возможности в наш ассортимент столиков для позиционирования образцов для пластин диаметром 300 мм (с грузоподъемность для поддержки тяжелых патронов для пластин). Также в разработке прототипа, а полноценный коммерческий выпуск ожидается позднее в этом году, находится столик для образцов с наклоном/наклоном по оси Z для усовершенствованной обработки кремниевых пластин. Ключевой вывод: работая вместе, Prior Scientific и Queensgate могут удовлетворить все ваши требования к позиционированию для трехмерных измерений и контроля поверхности.

Включение технологий и подсистем для трехмерных измерений поверхности

От исследовательских микроскопов до автоматизированных систем визуализации поверхности компания Prior Scientific предлагает моторизованные позиционирующие платформы, роботизированные загрузчики, решения для освещения и другие основные подсистемы для поддержки метрологических требований передовых исследований, разработок и производства полупроводников.

Например, H105F компании Prior. моторизованная ступень с шаговым двигателем XY (ход 154 x 154 мм), позволяющий вмещать большие образцы, включая полупроводниковые пластины, фотошаблоны и печатные платы. Являясь частью того же семейства продуктов, H112 обеспечивает максимальный диапазон перемещения 302 x 302 мм для размещения пластин диаметром 300 мм (при этом обеспечивая совместимость со многими загрузчиками пластин с роботизированной рукой).

Параллельно Prior производит ряд моторизованные и ручные револьверные головки объективов для интеграции в новые или существующие специальные оптические системы. Револьверы варьируются от однообъективного с фиксированным увеличением для OEM-приложений до шестипозиционной моторизованной револьверной головки для автоматизированного сканирования, требующего нескольких объективов.

В дополнение к предложению продукции Prior Scientific дочерняя компания Queensgate производит высокоскоростные и высокоточные пьезоэлементы и емкостные датчики с низким пикометрическим разрешением для систем нанопозиционирования, используемых при контроле полупроводниковых пластин и масок.

WP-Z-120A система позиционирования пластин это показательный случай. Разработанный для приложений с высокой пропускной способностью, столик сочетает в себе миллисекундное время отклика и движение без трения в диапазоне 120 мкм с обратной связью. Изделие рассчитано на пластины диаметром 300 мм и патроны для пластин весом до 8 кг.

Другие основные подсистемы в портфолио Queensgate включают OP400 и OP800. пьезообъективные сканеры – обеспечивают перемещение до 400 и 800 мкм соответственно, а емкостные датчики обеспечивают разрешение и повторяемость позиционирования менее нанометра. Между тем, OEM-варианты теперь доступны для семейства «Высоконагруженные» Z-позиционеры для позиционирования всей оптической системы в системе 3D-метрологии поверхности (совместим с нагрузкой до 15 кг и диапазоном перемещения до 300 мкм).

Отметка времени:

Больше от Мир физики