Đo lường chất bán dẫn: định vị là chìa khóa – Thế Giới Vật Lý

Đo lường chất bán dẫn: định vị là chìa khóa – Thế Giới Vật Lý

Dấu thời gian: ngày 19 tháng 2024 năm 9 12:XNUMX sáng

Các hệ thống con định vị chuyên dụng cung cấp các khối xây dựng cốt lõi trong các giải pháp kiểm tra và đo lường bề mặt 3D cho ngành bán dẫn

<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="Đảm bảo chất lượng Các công nghệ nền tảng từ Prior Scientific và Queensgate được tích hợp vào hệ thống kiểm tra quang học OEM dành cho các ứng dụng R&D và sản xuất số lượng lớn trong chuỗi cung ứng chất bán dẫn. (Được phép: Queensgate)”> Giao thoa kế Queensgate
Đảm bảo chất lượng Các công nghệ nền tảng từ Prior Scientific và Queensgate được tích hợp vào hệ thống kiểm tra quang học OEM dành cho các ứng dụng R&D và sản xuất số lượng lớn trong chuỗi cung ứng chất bán dẫn. (Được phép: Queensgate)

Các công ty chị em Khoa học trước và cổng hoàng hậu cung cấp danh mục đầu tư đa dạng nhằm hỗ trợ các công nghệ củng cố các yêu cầu định vị tốc độ cao, độ chính xác cao của hệ thống đo lường quang học 3D được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn và R&D ứng dụng. Thế giới vật lý đã nói chuyện với giám đốc sản phẩm của Queensgate, Craig Goodman về các cơ hội thương mại và công nghệ mới nổi trong chuỗi cung ứng chất bán dẫn.

Tại sao đo lường bề mặt không tiếp xúc lại quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn?

Khi ngành công nghiệp bán dẫn chuyển đổi từ các tấm bán dẫn 8 inch sang 12 inch (300 mm) và các tính năng nhỏ hơn trên các tấm bán dẫn đó (xuống đến 5 nm hoặc khoảng đó), việc kiểm tra quang học đối với các tính năng có kích thước nano đó – đáng tin cậy, có thể lặp lại, với tốc độ và độ chính xác cao – trở thành ngày càng quan trọng hơn. Nói một cách đơn giản, đo lường quang học 3D là phải có, với yêu cầu về hệ thống kiểm tra bề mặt tự động có khả năng đánh giá hàng trăm nghìn thiết bị vi điện tử trên một tấm bán dẫn 300 mm. Đây là lúc các giai đoạn định vị của chúng tôi phát huy tác dụng: một “điểm hấp dẫn” thực sự cho các hệ thống phụ định vị nano áp điện và cảm biến điện dung mà chúng tôi sản xuất.

Cơ sở khách hàng có địa chỉ của bạn trông như thế nào trong ngành bán dẫn?

Tại Prior Scientific và Queensgate, chúng tôi đang hướng tới các nhà sản xuất thiết bị OEM, những người sẽ tích hợp nhiều công nghệ hỗ trợ của chúng tôi vào thế hệ tiếp theo của hệ thống đo lường quang học không tiếp xúc để lập biên dạng và kiểm tra bề mặt 3D. Ở thượng nguồn trong chuỗi đổi mới, chúng tôi cũng bán nhiều hệ thống định vị cho các nhà khoa học và kỹ sư bán dẫn làm việc trong môi trường R&D ứng dụng.

Sản phẩm định vị của bạn mang lại lợi ích gì cho các nhà sản xuất chất bán dẫn?

Sau khi được tích hợp vào hệ thống kiểm tra quang học OEM, các sản phẩm của chúng tôi được sử dụng để hỗ trợ phát triển nguyên mẫu ở cấp độ thiết bị và vật liệu trong các phòng thí nghiệm R&D bán dẫn. Trong môi trường sản xuất số lượng lớn, các hệ thống đo lường bề mặt tương tự đó rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng, loại bỏ các lỗi và hỏng hóc của thiết bị ở cấp độ wafer – tức là trước khi các thiết bị đó được tích hợp vào các linh kiện điện tử đóng gói. Kết quả hoàn vốn rất rõ ràng: bằng cách xác định sớm các khiếm khuyết trong chu kỳ thử nghiệm, các nhà sản xuất chất bán dẫn tránh được việc các thiết bị bị lỗi đó được chế tạo thành một gói hoàn chỉnh và được phát hiện thêm trong dây chuyền sản xuất trong quá trình thử nghiệm điện.

Về mặt chiến lược, tại sao Prior Scientific và Queensgate hiện lại chú trọng nhiều đến thị trường chất bán dẫn?

Có nhiều cơ hội tăng trưởng hội tụ đang mở ra cho các nhà cung cấp công nghệ cho ngành bán dẫn. Ở cấp độ tiêu đề, có vấn đề về an ninh chất bán dẫn liên quan đến tình trạng thiếu chip trong khu vực trong đại dịch COVID. Để đáp lại, các nhà hoạch định chính sách của Hoa Kỳ, Châu Âu và Vương quốc Anh đang chủ động mở rộng quy mô năng lực sản xuất chất bán dẫn trong nước. Có một trình điều khiển công nghệ song song khi quá trình sản xuất số lượng lớn chuyển sang các tấm bán dẫn 300 mm, trong đó các OEM thiết bị đo đạc phải tái thiết kế hệ thống đo lường quang học của họ cho phù hợp. Những gì ngành công nghiệp bán dẫn mong muốn, theo tiêu chuẩn, là các hệ thống kiểm tra quang học tự động, có thể mở rộng và thông lượng cao để nâng cao hiệu quả quy trình làm việc và chất lượng sản phẩm.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg" data-caption="Craig Goodman “Có những cơ hội tăng trưởng hội tụ đang mở ra cho các nhà cung cấp công nghệ cho ngành bán dẫn.” (Được phép: Queensgate)” title=”Nhấp để mở hình ảnh trong cửa sổ bật lên” href=”https://physicalworld.com/wp-content/uploads/2024/02/web-Craig.jpg”>Craig Goodman
Craig Goodman “Có những cơ hội tăng trưởng hội tụ đang mở ra cho các nhà cung cấp công nghệ cho ngành bán dẫn.” (Được phép: Queensgate)

Có lẽ ngành công nghệ lượng tử cũng là động lực tăng trưởng cho các công ty bán dẫn?

Chính xác. Những tiến bộ trong cảm biến lượng tử, mạng lượng tử và điện toán lượng tử hứa hẹn mang lại những công nghệ và ứng dụng thay đổi cuộc chơi, với các lĩnh vực R&D vật liệu quan trọng và phát triển thiết bị phụ thuộc vào quy trình chế tạo chất bán dẫn truyền thống. Mọi thứ đang tiến triển nhanh chóng, với các công ty trong chuỗi cung ứng lượng tử mới nổi hy vọng sẽ sớm phát triển từ phòng thí nghiệm R&D sang các ứng dụng thương mại bền vững.

Làm cách nào để Prior Scientific và Queensgate luôn dẫn đầu trong việc đổi mới sản phẩm?

Chúng tôi hợp tác chặt chẽ với cộng đồng nghiên cứu để đẩy nhanh quá trình đổi mới công nghệ nội bộ của mình. Một nghiên cứu điển hình đáng chú ý về vấn đề này là hợp tác R&D đang diễn ra với Phòng thí nghiệm vật lý quốc gia (NPL), Viện Đo lường Quốc gia Vương quốc Anh. Với nguồn tài trợ từ Phân tích cho các nhà đổi mới (A4I) – một chương trình được điều hành bởi Đổi mới Vương quốc Anh, cơ quan đổi mới của Vương quốc Anh – gần đây chúng tôi đã tiến hành “đi sâu” vào bản chất và mức độ của các lỗi chuyển động ký sinh (ngoài trục) trong các giai đoạn định vị nano đa trục của Queensgate. Làm việc với các nhà khoa học NPL, cuộc điều tra chi tiết này đã mang lại một phương pháp điều chỉnh và hiệu chuẩn thực tế nhằm củng cố việc đảm bảo chất lượng từ đầu đến cuối trong danh mục các giai đoạn định vị nano điều khiển bằng áp điện của Queensgate (cũng như hỗ trợ các công nghệ như bộ truyền động áp điện, cảm biến điện dung, thiết bị điện tử điều khiển và phần mềm).

Lộ trình phát triển cho danh mục sản phẩm định vị của bạn vào năm 2024 như thế nào?

Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ ra mắt bộ định vị tải trọng cao mới – để điều khiển đầu quang học đầy đủ trong hệ thống đo lường bề mặt không tiếp xúc – cũng như bổ sung khả năng đa trục cho phạm vi giai đoạn định vị mẫu của chúng tôi dành cho tấm bán dẫn 300 mm (với khả năng chịu tải để hỗ trợ mâm cặp wafer nặng). Cũng đang trong quá trình phát triển nguyên mẫu và dự kiến ​​phát hành thương mại đầy đủ vào cuối năm nay, là bệ mẫu nghiêng/nghiêng trục Z để xử lý tấm bán dẫn silicon tiên tiến. Điểm mấu chốt: làm việc cùng nhau, Prior Scientific và Queensgate có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu định vị của bạn để đo và kiểm tra bề mặt 3D.

Kích hoạt các công nghệ và hệ thống con để đo bề mặt 3D

Từ kính hiển vi nghiên cứu đến hệ thống chụp ảnh bề mặt tự động, Prior Scientific cung cấp các giai đoạn định vị cơ giới hóa, bộ tải robot, giải pháp chiếu sáng và các hệ thống con cốt lõi khác để hỗ trợ các yêu cầu đo lường của hoạt động R&D và sản xuất chất bán dẫn tiên tiến.

Ví dụ: H105F của Prior là một giai đoạn động cơ bước XY có động cơ (hành trình 154 x 154 mm) có thể chứa các mẫu lớn bao gồm tấm bán dẫn, mặt nạ quang và bảng mạch in. Là một phần của cùng một dòng sản phẩm, H112 cung cấp phạm vi di chuyển tối đa 302 x 302 mm để chứa các tấm bán dẫn 300 mm (đồng thời đảm bảo khả năng tương thích với nhiều máy xúc bán dẫn có cánh tay robot).

Song song đó, Prior sản xuất một loạt các cụm vật kính bằng động cơ và bằng tay để tích hợp vào các hệ thống quang học tùy chỉnh mới hoặc hiện có. Các đầu mũi có phạm vi từ độ phóng đại cố định một vật kính dành cho các ứng dụng OEM đến đầu mũi có động cơ sáu vị trí dành cho các ứng dụng quét tự động yêu cầu nhiều vật kính.

Phù hợp với việc cung cấp sản phẩm Prior Scientific, công ty chị em Queensgate sản xuất các giai đoạn áp điện tốc độ cao, độ chính xác cao và cảm biến điện dung với độ phân giải picomet thấp cho các hệ thống định vị nano được sử dụng trong kiểm tra tấm bán dẫn và mặt nạ.

WP-Z-120A hệ thống định vị wafer là một trường hợp tại điểm. Được thiết kế cho các ứng dụng có thông lượng cao, bệ đỡ kết hợp thời gian phản hồi tính bằng mili giây với chuyển động không ma sát trên phạm vi vòng kín 120 µm. Sản phẩm có thể xử lý các tấm wafer 300 mm và mâm cặp wafer nặng tới 8 kg.

Các hệ thống con cốt lõi khác trong danh mục Queensgate bao gồm OP400 và OP800 máy quét mục tiêu Piezo – cung cấp hành trình lên tới 400 và 800 µm tương ứng, với cảm biến điện dung cho độ phân giải định vị dưới bước sóng và khả năng lặp lại. Trong khi đó, các tùy chọn OEM hiện có sẵn cho dòng sản phẩm Bộ định vị Z “tải trọng cao” để định vị toàn bộ hệ thống quang học trong thiết lập đo lường bề mặt 3D (và tương thích với tải trọng lên tới 15 kg và phạm vi hành trình lên tới 300 µm).

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý