Метрологія напівпровідників: позиціонування є ключовим – Physics World

Метрологія напівпровідників: позиціонування є ключовим – Physics World

Мітка часу: 19 лютого 2024 9:12

Спеціалізовані підсистеми позиціонування забезпечують основні будівельні блоки в 3D-рішеннях для вимірювання та перевірки поверхні для напівпровідникової промисловості

<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="Гарантія якості Технології платформи від Prior Scientific і Queensgate включені в системи оптичного контролю OEM для досліджень і розробок і серійного виробництва по всьому ланцюжку постачання напівпровідників. (З дозволу: Queensgate)”> Куінсгейтський інтерферометр
Гарантія якості Технології платформи від Prior Scientific і Queensgate включені в системи оптичного контролю OEM для досліджень і розробок і масового виробництва по всьому ланцюжку постачання напівпровідників. (З дозволу: Queensgate)

Дочірні компанії Попередній науковий ступінь та Квінсгейт пропонуємо диверсифікований портфель базових технологій для підтримки вимог до високошвидкісного та високоточного позиціонування 3D оптичних метрологічних систем, які використовуються у виробництві напівпровідників і прикладних дослідженнях і розробках. Світ фізики поспілкувався з менеджером із продукції Queensgate Крейгом Гудманом про нові технології та комерційні можливості в ланцюжку постачання напівпровідників.

Чому безконтактна метрологія поверхні є критичною у виробництві напівпровідників?

У міру переходу напівпровідникової промисловості від 8-дюймових до 12-дюймових (300 мм) пластин і менших деталей на цих пластинах (до 5 нм або близько), оптична перевірка цих нанорозмірних характеристик – надійна, повторювана, з високою швидкістю та високою точністю – стає все більш актуальною. все важливіше. Простіше кажучи, 3D-оптична метрологія є обов’язковою, оскільки потрібні автоматизовані системи перевірки поверхні, здатні оцінювати сотні тисяч мікроелектронних пристроїв на одній пластині 300 мм. Ось де наші етапи позиціонування вступають у свої права: справжня «солодка точка» для підсистем п’єзоелектричного нанопозиціювання та ємнісних датчиків, які ми виробляємо.

Як виглядає ваша адресатна база клієнтів у напівпровідниковій промисловості?

У Prior Scientific і Queensgate ми націлюємося на виробників комплектного обладнання, які інтегруватимуть наш спектр базових технологій у наступне покоління безконтактних оптичних метрологічних систем для 3D-профілювання та перевірки поверхні. На першому етапі інноваційного ланцюга ми також продаємо низку систем позиціонування вченим та інженерам із напівпровідників, які працюють у прикладних дослідженнях і розробках.

Яку користь приносять ваші продукти позиціонування виробникам напівпровідників?

Після включення в системи оптичного контролю OEM наші продукти використовуються для підтримки матеріалів і розробки прототипів на рівні пристрою в лабораторіях досліджень і розробок напівпровідників. У середовищі серійного виробництва ті ж самі системи метрології поверхні є критично важливими для забезпечення та контролю якості, відсівання дефектів пристроїв і збоїв на рівні пластини – тобто до того, як ці пристрої будуть включені в упаковані електронні компоненти. Окупність очевидна: виявляючи дефекти на ранній стадії циклу випробувань, виробники напівпровідників уникають того, щоб ці дефектні пристрої були вбудовані в повну упаковку та виявлені далі на виробничій лінії під час електричних випробувань.

Чому зі стратегічної точки зору Prior Scientific і Queensgate приділяють таку увагу ринку напівпровідників саме зараз?

Перед постачальниками технологій для напівпровідникової промисловості відкриваються конвергентні можливості для зростання. На рівні заголовків проблема безпеки напівпровідників пов’язана з регіональним дефіцитом мікросхем під час пандемії COVID. У відповідь на це політики США, Європи та Великої Британії активно рухаються до збільшення внутрішніх потужностей у виробництві напівпровідників. Існує паралельна технологічна рушійна сила, оскільки масове виробництво переходить на 300-міліметрові напівпровідникові пластини, а виробникам комплектного обладнання доводиться відповідно переробляти свої системи оптичної метрології. Те, що напівпровідникова промисловість хоче, як стандарт, це високопродуктивні, масштабовані та автоматизовані системи оптичного контролю для підвищення ефективності робочого процесу та якості продукції.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Крейг Гудмен «Перед постачальниками технологій для напівпровідникової промисловості відкриваються конвергентні можливості для зростання». (З дозволу: Queensgate)” title=”Натисніть, щоб відкрити зображення у спливаючому вікні” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>Крейг Гудмен
Крейг Гудмен «Перед постачальниками технологій для напівпровідникової промисловості відкриваються конвергентні можливості для зростання». (З дозволу: Queensgate)

Імовірно, галузь квантових технологій також є рушійною силою зростання напівпровідникових компаній?

Правильно. Прогрес у квантовому зондуванні, квантових мережах і квантових обчисленнях обіцяє створити кардинальні технології та програми, де значні галузі досліджень і розробок матеріалів і розробки пристроїв залежать від традиційних процесів виготовлення напівпровідників. Справи розвиваються швидко, і компанії, які працюють у новому квантовому ланцюжку постачання, сподіваються скоріше перейти від науково-дослідної лабораторії до сталого комерційного застосування.

Як Prior Scientific і Queensgate залишаються на випередженні, коли йдеться про інноваційні продукти?

Ми тісно співпрацюємо з дослідницькою спільнотою, щоб пришвидшити внутрішні технологічні інновації. Примітним прикладом у цьому відношенні є наш постійне співробітництво в галузі досліджень і розробок з Національна фізична лабораторія (NPL), Національний інститут вимірювань Великобританії. За фінансування від Аналіз для новаторів (A4I) – програма, яку виконує Інновація Великобританії, британське інноваційне агентство – нещодавно ми провели «глибоке занурення» в природу та ступінь паразитних (поза осевих) помилок руху на етапах багатовісного нанопозиціонування Queensgate. Співпрацюючи з науковцями NPL, це детальне дослідження дало практичну методологію корекції та калібрування для посилення наскрізного забезпечення якості в портфоліо п’єзокерованих етапів нанопозиціонування Queensgate (а також сприятливих технологій, таких як п’єзоприводи, ємнісні датчики, керуюча електроніка). та програмне забезпечення).

Як виглядає дорожня карта розвитку вашого портфоліо позиціонування продуктів у 2024 році?

Найближчим часом ми запустимо наші нові позиціонери з високим навантаженням – для маневрування повною оптичною головкою в безконтактній системі вимірювання поверхні – а також додамо багатоосьову можливість до нашого асортименту ступенів позиціонування зразків для 300-міліметрових пластин (з вантажопідйомність для підтримки важких вафельних патронів). Також у розробці прототипу, який має бути повністю комерційно випущений пізніше цього року, є Z-осі кінчик/нахил зразка столик для вдосконаленої обробки кремнієвих пластин. Ключовий висновок: працюючи разом, Prior Scientific і Queensgate можуть задовольнити всі ваші вимоги до позиціонування для 3D-вимірювання та перевірки поверхні.

Впроваджувальні технології та підсистеми для 3D вимірювання поверхні

Від дослідницьких мікроскопів до автоматизованих систем зображення поверхні, Prior Scientific надає моторизовані столи позиціонування, роботизовані завантажувачі, рішення для освітлення та інші основні підсистеми для підтримки метрологічних вимог передових досліджень і розробок і виробництва напівпровідників.

H105F Пріора, наприклад, є a моторизований етап крокового двигуна XY (154 x 154 мм ходу), який може вмістити великі зразки, включаючи напівпровідникові пластини, фотомаски та друковані плати. Частина тієї ж сімейства продуктів, H112 забезпечує максимальний діапазон ходу 302 x 302 мм для розміщення пластин діаметром 300 мм (забезпечуючи при цьому сумісність з багатьма завантажувачами пластин із рукояткою робота).

Паралельно Пріор випускає ряд моторизовані та ручні наконечники об’єктивів для інтеграції в нові або існуючі спеціальні оптичні системи. Наконечники варіюються від фіксованого збільшення для одного об’єктива для додатків OEM до шестипозиційного моторизованого наконечника для програм автоматизованого сканування, які вимагають кількох об’єктивів.

Поєднуючись із пропозицією продуктів Prior Scientific, дочірня компанія Queensgate виробляє високошвидкісні, високоточні п’єзоступені та ємнісні датчики з низькою пікометричною роздільною здатністю для систем нанопозиціонування, які використовуються в напівпровідникових пластинах і масках.

WP-Z-120A система позиціонування пластин є прикладом. Розроблений для застосування з високою пропускною здатністю, стіл поєднує час відгуку в мілісекундах із рухом без тертя в діапазоні замкнутого циклу 120 мкм. Виріб може працювати з пластинами діаметром 300 мм і патронами для пластин вагою до 8 кг.

Інші основні підсистеми в портфоліо Queensgate включають OP400 і OP800 п'єзооб'єктивні сканери – пропонуючи до 400 і 800 мкм ходу відповідно, з ємнісними датчиками, що забезпечують роздільну здатність позиціонування нижче нм і повторюваність. Тим часом опції OEM вже доступні для сімейства «високі навантаження» Z позиціонери для позиціонування всієї оптичної системи в 3D-метрології поверхні (і сумісний з навантаженнями до 15 кг і діапазонами ходу до 300 мкм).

Часова мітка:

Більше від Світ фізики