มาตรวิทยาของเซมิคอนดักเตอร์: การวางตำแหน่งเป็นสิ่งสำคัญ - โลกฟิสิกส์

มาตรวิทยาของเซมิคอนดักเตอร์: การวางตำแหน่งเป็นสิ่งสำคัญ - โลกฟิสิกส์

Time Stamp: 19 กุมภาพันธ์ 2024 9:12 น.

ระบบย่อยการกำหนดตำแหน่งโดยผู้เชี่ยวชาญเป็นส่วนประกอบหลักในโซลูชันการวัดและการตรวจสอบพื้นผิว 3 มิติสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

<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="ระบบประกันคุณภาพ เทคโนโลยีแพลตฟอร์มจาก Prior Scientific และ Queensgate รวมอยู่ในระบบการตรวจสอบด้วยแสงของ OEM สำหรับ R&D และการใช้งานด้านการผลิตตามปริมาณทั่วทั้งห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ (มารยาท: ควีนส์เกต)”> ควีนส์เกตอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์
ระบบประกันคุณภาพ เทคโนโลยีแพลตฟอร์มจาก Prior Scientific และ Queensgate รวมอยู่ในระบบการตรวจสอบด้วยแสงของ OEM สำหรับ R&D และการใช้งานด้านการผลิตตามปริมาณทั่วทั้งห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ (มารยาท: ควีนส์เกต)

บริษัทน้อง ก่อนวิทยาศาสตร์ และ ควีนส์เกต นำเสนอผลงานเทคโนโลยีที่หลากหลายเพื่อรองรับข้อกำหนดการวางตำแหน่งที่มีความเร็วสูงและมีความแม่นยำสูงของระบบมาตรวิทยาเชิงแสง 3 มิติที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และการวิจัยและพัฒนาประยุกต์ โลกฟิสิกส์ พูดคุยกับ Craig Goodman ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ของ Queensgate เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่และโอกาสทางการค้าภายในห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์

เหตุใดมาตรวิทยาพื้นผิวแบบไม่สัมผัสจึงมีความสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ในขณะที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เปลี่ยนจากเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วเป็น 12 นิ้ว (300 มม.) และคุณสมบัติที่มีขนาดเล็กกว่าบนเวเฟอร์เหล่านั้น (ลงไปที่ 5 นาโนเมตรหรือประมาณนั้น) การตรวจสอบด้วยแสงของคุณสมบัติระดับนาโนเหล่านั้น - เชื่อถือได้ สามารถทำซ้ำได้ ด้วยความเร็วสูงและความแม่นยำสูง - กลายเป็น สำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ พูดง่ายๆ ก็คือ มาตรวิทยาแบบออปติคอล 3 มิติเป็นสิ่งที่ต้องมี โดยมีข้อกำหนดสำหรับระบบตรวจสอบพื้นผิวอัตโนมัติที่สามารถประเมินอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์นับแสนชิ้นบนเวเฟอร์ขนาด 300 มม. แผ่นเดียว นี่คือจุดที่ขั้นตอนการกำหนดตำแหน่งของเราเกิดขึ้นเอง: “จุดที่น่าสนใจ” ที่แท้จริงสำหรับระบบย่อยการวางตำแหน่งนาโนอิเล็กทริกและเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟที่เราผลิต

ฐานลูกค้าที่สามารถระบุตำแหน่งได้ของคุณมีลักษณะอย่างไรในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ที่ Prior Scientific และ Queensgate เรากำลังตั้งเป้าไปที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ OEM ที่จะบูรณาการเทคโนโลยีที่เปิดใช้งานของเราเข้ากับระบบมาตรวิทยาเชิงแสงแบบไม่สัมผัสรุ่นถัดไปสำหรับการจัดทำโปรไฟล์และการตรวจสอบพื้นผิวแบบ 3 มิติ ต้นน้ำในห่วงโซ่นวัตกรรม เรายังขายระบบกำหนดตำแหน่งต่างๆ ให้กับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานในการตั้งค่า R&D แบบประยุกต์

ผลิตภัณฑ์ระบุตำแหน่งของคุณมีประโยชน์ต่อผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร

เมื่อรวมเข้ากับระบบการตรวจสอบด้วยแสงของ OEM แล้ว ผลิตภัณฑ์ของเราจะถูกนำมาใช้เพื่อรองรับวัสดุและการพัฒนาต้นแบบระดับอุปกรณ์ภายในห้องปฏิบัติการ R&D ของเซมิคอนดักเตอร์ ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีปริมาณมาก ระบบมาตรวิทยาพื้นผิวเดียวกันนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพ โดยกำจัดข้อบกพร่องและความล้มเหลวของอุปกรณ์ในระดับเวเฟอร์ กล่าวคือ ก่อนที่อุปกรณ์เหล่านั้นจะรวมเข้ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในแพ็คเกจ การคืนทุนนั้นชัดเจน: ด้วยการระบุข้อบกพร่องตั้งแต่เนิ่นๆ ของรอบการทดสอบ ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์จะหลีกเลี่ยงไม่ให้อุปกรณ์ที่มีข้อบกพร่องเหล่านั้นถูกสร้างเป็นบรรจุภัณฑ์ที่สมบูรณ์ และค้นพบเพิ่มเติมในสายการผลิตระหว่างการทดสอบทางไฟฟ้า

ในเชิงกลยุทธ์แล้ว เหตุใด Prior Scientific และ Queensgate จึงให้ความสำคัญกับตลาดเซมิคอนดักเตอร์อย่างมากในตอนนี้

มีโอกาสการเติบโตแบบบรรจบกันที่เปิดโอกาสให้ซัพพลายเออร์เทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ในระดับพาดหัว มีปัญหาด้านความปลอดภัยของเซมิคอนดักเตอร์ที่เชื่อมโยงกับการขาดแคลนชิปในภูมิภาคในช่วงการแพร่ระบาดของโควิด เพื่อเป็นการตอบสนอง ผู้กำหนดนโยบายของสหรัฐอเมริกา ยุโรป และสหราชอาณาจักรกำลังดำเนินการเชิงรุกเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตในประเทศในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ มีตัวขับเคลื่อนเทคโนโลยีแบบขนานเนื่องจากการผลิตในปริมาณมากเปลี่ยนไปใช้เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาด 300 มม. โดยที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ OEM จะต้องปรับวิศวกรรมระบบมาตรวิทยาเชิงแสงของตนใหม่ตามนั้น สิ่งที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ต้องการตามมาตรฐานคือระบบการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติที่มีปริมาณงานสูง ปรับขนาดได้ เพื่อขับเคลื่อนประสิทธิภาพขั้นตอนการทำงานและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="เครก กู๊ดแมน “มีโอกาสในการเติบโตที่บรรจบกันสำหรับซัพพลายเออร์เทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์” (มารยาท: Queensgate)” title=”คลิกเพื่อเปิดภาพในป๊อปอัป” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>เครก กู๊ดแมน
เครก กู๊ดแมน “มีโอกาสในการเติบโตที่บรรจบกันสำหรับซัพพลายเออร์เทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์” (มารยาท: ควีนส์เกต)

สมมุติว่าอุตสาหกรรมเทคโนโลยีควอนตัมเป็นตัวขับเคลื่อนการเติบโตของบริษัทเซมิคอนดักเตอร์ด้วย

ถูกต้อง. ความก้าวหน้าในการตรวจจับควอนตัม เครือข่ายควอนตัม และคอมพิวเตอร์ควอนตัม สัญญาว่าจะให้เทคโนโลยีและการใช้งานที่เปลี่ยนแปลงเกม โดยมีส่วนสำคัญของการวิจัยและพัฒนาวัสดุและการพัฒนาอุปกรณ์โดยอาศัยกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม สิ่งต่างๆ กำลังดำเนินไปอย่างรวดเร็ว โดยบริษัทต่างๆ ทั่วทั้งห่วงโซ่อุปทานควอนตัมที่เกิดขึ้นใหม่หวังว่าจะก้าวหน้าจากห้องปฏิบัติการ R&D ไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ที่ยั่งยืนในไม่ช้า

Prior Scientific และ Queensgate ก้าวนำหน้าในด้านนวัตกรรมผลิตภัณฑ์ได้อย่างไร

เราทำงานอย่างใกล้ชิดกับชุมชนการวิจัยเพื่อเร่งพัฒนานวัตกรรมเทคโนโลยีภายในองค์กรของเรา กรณีศึกษาที่โดดเด่นในเรื่องนี้ก็คือของเรา ความร่วมมือด้านการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง กับ ห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติ (NPL) สถาบันการวัดแห่งชาติของสหราชอาณาจักร ด้วยเงินทุนจาก บทวิเคราะห์สำหรับนักประดิษฐ์ (A4I) – โปรแกรมที่ดำเนินการโดย สร้างนวัตกรรมในสหราชอาณาจักรซึ่งเป็นหน่วยงานด้านนวัตกรรมของสหราชอาณาจักร เมื่อเร็วๆ นี้เราได้ดำเนินการ "เจาะลึก" ในลักษณะและขอบเขตของข้อผิดพลาดในการเคลื่อนที่ของปรสิต (นอกแกน) ในขั้นตอนการวางตำแหน่งนาโนแบบหลายแกนของ Queensgate การทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ NPL การตรวจสอบอย่างละเอียดนี้ทำให้เกิดวิธีการแก้ไขและการสอบเทียบเชิงปฏิบัติเพื่อเสริมการประกันคุณภาพแบบ end-to-end ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Queensgate ของขั้นตอนการวางตำแหน่งนาโนที่ขับเคลื่อนด้วยเพียโซ (รวมถึงการใช้เทคโนโลยี เช่น แอคทูเอเตอร์แบบเพียโซ เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟ ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และซอฟต์แวร์)

แผนงานการพัฒนาสำหรับพอร์ตโฟลิโอการวางตำแหน่งผลิตภัณฑ์ของคุณในปี 2024 จะเป็นอย่างไร

ในระยะใกล้ เราจะเปิดตัวเครื่องกำหนดตำแหน่งรับน้ำหนักสูงใหม่ของเรา สำหรับการเคลื่อนตัวหัวฉายแสงแบบเต็มในระบบมาตรวิทยาพื้นผิวแบบไม่สัมผัส รวมทั้งเพิ่มความสามารถแบบหลายแกนให้กับช่วงการวางตำแหน่งตัวอย่างของเราสำหรับเวเฟอร์ขนาด 300 มม. (พร้อม ความสามารถในการรับน้ำหนักเพื่อรองรับหัวจับเวเฟอร์หนัก) นอกจากนี้ ในการพัฒนาต้นแบบและมีกำหนดเปิดตัวเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบในปลายปีนี้ ก็คือขั้นตอนตัวอย่างปลายแกน Z/การเอียงสำหรับการประมวลผลซิลิคอนเวเฟอร์ขั้นสูง สิ่งสำคัญที่ต้องได้รับ: การทำงานร่วมกัน Prior Scientific และ Queensgate สามารถครอบคลุมข้อกำหนดด้านตำแหน่งทั้งหมดของคุณสำหรับการวัดและการตรวจสอบพื้นผิว 3 มิติ

การเปิดใช้งานเทคโนโลยีและระบบย่อยสำหรับการวัดพื้นผิว 3 มิติ

ตั้งแต่กล้องจุลทรรศน์การวิจัยไปจนถึงระบบสร้างภาพพื้นผิวอัตโนมัติ Prior Scientific นำเสนอขั้นตอนการกำหนดตำแหน่งด้วยมอเตอร์ ตัวโหลดหุ่นยนต์ โซลูชันการส่องสว่าง และระบบย่อยหลักอื่นๆ เพื่อรองรับข้อกำหนดด้านมาตรวิทยาของการวิจัยและพัฒนาและการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง

ตัวอย่างเช่น H105F ของ Prior คือ a สเต็ปเปอร์มอเตอร์ XY แบบใช้มอเตอร์ (ระยะเคลื่อนที่ 154 x 154 มม.) ที่สามารถรองรับตัวอย่างขนาดใหญ่ รวมถึงเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ โฟโตมาสก์ และแผงวงจรพิมพ์ H112 เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลผลิตภัณฑ์เดียวกัน โดยให้ช่วงการเคลื่อนที่สูงสุด 302 x 302 มม. เพื่อรองรับเวเฟอร์ 300 มม. (ในขณะเดียวกันก็รับประกันความเข้ากันได้กับตัวโหลดเวเฟอร์แขนหุ่นยนต์หลายตัว)

ในแบบคู่ขนาน Prior จะสร้างช่วงของ ชุดชิ้นส่วนจมูกแบบใช้มอเตอร์และแบบแมนนวล เพื่อรวมเข้ากับระบบออพติคัลแบบกำหนดเองใหม่หรือที่มีอยู่ ท่อจมูกมีตั้งแต่กำลังขยายคงที่แบบวัตถุเดียวสำหรับการใช้งานของ OEM ไปจนถึงท่อจมูกแบบใช้มอเตอร์หกตำแหน่งสำหรับการสแกนอัตโนมัติที่ต้องใช้หลายวัตถุประสงค์

ควบคู่ไปกับการนำเสนอผลิตภัณฑ์ Prior Scientific บริษัทในเครือ Queensgate ผลิตสเตจเพียโซที่มีความเร็วสูงและมีความแม่นยำสูงและเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟที่มีความละเอียดพิโคเมตรต่ำสำหรับระบบการวางตำแหน่งนาโนที่ใช้ในการตรวจสอบแผ่นเวเฟอร์และหน้ากากของเซมิคอนดักเตอร์

WP-Z-120A ระบบกำหนดตำแหน่งเวเฟอร์ เป็นกรณีตรงประเด็น ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่มีปริมาณงานสูง เวทีจะรวมเวลาตอบสนองในระดับมิลลิวินาทีเข้ากับการเคลื่อนไหวที่ไร้การเสียดสีในช่วงวงปิด 120 µm ผลิตภัณฑ์สามารถรองรับเวเฟอร์ขนาด 300 มม. และหัวจับเวเฟอร์ที่มีน้ำหนักสูงสุด 8 กก.

ระบบย่อยหลักอื่นๆ ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Queensgate ได้แก่ OP400 และ OP800 เครื่องสแกนวัตถุประสงค์แบบเพียโซ – ให้ระยะการเคลื่อนที่สูงสุด 400 และ 800 µm ตามลำดับ พร้อมเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟที่ให้ความละเอียดของตำแหน่งต่ำกว่านาโนเมตรและความสามารถในการทำซ้ำ ในขณะเดียวกัน ตัวเลือก OEM ก็มีวางจำหน่ายแล้วสำหรับครอบครัวของ ตัวกำหนดตำแหน่ง Z "โหลดสูง" สำหรับการวางตำแหน่งระบบออพติคอลทั้งหมดในการตั้งค่ามาตรวิทยาพื้นผิว 3 มิติ (และเข้ากันได้กับน้ำหนักสูงสุด 15 กก. และระยะการเคลื่อนที่สูงสุด 300 µm)

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์