半导体制造中的相干:晶片天博体育中国官方网站

连贯的紫外线天博体育中国官方网站器可以检测到半导体晶片上的微小缺陷,这是最大化产量和降低成本的关键。

 

2024年10月17日coherent

照明路径

NASA在1960年代建造时(今天的美元10亿美元)时,NASA使用的Apollo指导计算机(AGC)的成本约为1.5亿美元。它大约是微波炉的大小,重约32公斤。

今天,一款顶级iPhone 15的价格为$ 1600,当然也适合您的手掌。而且,就其每秒执行的操作数量而言,iPhone的功能是AGC的2亿倍。

由英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)预测了微处理器功率的这种增加,后者表示,微芯片上晶体管的数量大约每两年翻一番。但是,刚刚引用的比较也凸显了摩尔定律的重要推论,有时称为摩尔的第二定律。即,随着时间的推移,每美元可用的微处理器功率的数量也会呈指数增长。

随着时间的流逝,摩尔的第一和第二法律一直是正确的,因为天博体育中国官方网站行业同时着重于实现两个不同的目标。首先是使电路元素和组件较小。第二个是不懈地降低成本。

半导体制造中的关键成本因素是产量,并且一个重要因素影响生产环境中的缺陷和污染物。为了减少缺陷,制造商对洁净室环境等设备进行大量投资,以防止从一开始就污染。此外,他们部署了高级天博体育中国官方网站技术,以检测和最大程度地减少确实发生的任何缺陷的影响,从而确保最佳的产量和成本效率。

 

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晶圆天博体育中国官方网站中的激光

激光器是半导体天博体育中国官方网站的理想工具,因为它们是一种非接触式方法,它提供了灵敏度和速度无与伦比的组合。此外,它们具有高度的用途,可以优化以执行各种不同的天博体育中国官方网站任务。 

因此,自微电子行业的早期以来,激光已被用于天博体育中国官方网站。在1960年代后期 - 不久之后,在激光首次被引入市场之后 - 他们已经被用于计量任务,例如测量晶圆的平坦度和厚度。 

在1980年代,随着半导体设备变得越来越小,更复杂,该行业开始采用其他基于激光的天博体育天博体育中国官方网站官方网站方法。这些技术涉及将激光束引导到晶圆表面并分析返回的光以检测缺陷,例如颗粒,划痕和图案偏差。这一时期看到了更复杂的基于激光的天博体育天博体育中国官方网站官方网站系统的发展,能够检测到越来越小的缺陷对高质量半导体的产生至关重要。

接下来的几十年标志着基于天博体育中国官方网站的方法的显着改善,并引入了散射法和其他高级计量技术。使用天博体育中国官方网站来分析从晶圆表面反射的光模式的散射测定法可以检测以前无法检测到的细微缺陷。 

 

为什么小型电路为天博体育中国官方网站

晶圆天博体育中国官方网站变得越来越重要,每一代新一代芯片都变得越来越挑战。这是因为随着节点尺寸的每次减小,芯片结构变得更加复杂,结合了新材料和较小,更复杂的特征。这些进步在推动绩效界限的同时,为出现缺陷带来了新的机会。而且,当以如此小的规模工作时,即使是晶圆中最小,最小的缺陷也可能导致非功能芯片。

因此,制造商必须在关键过程步骤之后进行严格的天博体育中国官方网站才能尽早发现缺陷。进行这些天博体育中国官方网站有助于优化产量(每晶片可用芯片),吞吐量(生产速度)以及最终的盈利能力。

 

启用EUV光刻

较小的电路功能大大增加了天博体育中国官方网站的需求,通常最好用激光执行。

 

,但是这里要理解的关键概念是,它需要较短的波长激光器来突破缺陷检测的边界。这是因为光散射的效率取决于光的波长与所天博体育中国官方网站的特征或缺陷之间的关系。当特征大小比光的波长小得多时,散射的效率也降低,并且来自这些特征或缺陷的信号减小。这意味着无法检测到这些缺陷 - 至少在与高量半导体制造相关的时间尺度上。

 

启用EUV光刻

由于光散射和缺陷尺寸之间的关系,需要较短的激光波长来检测较小的缺陷。目前,266 nm激光器用于最苛刻的晶圆天博体育中国官方网站任务。

 

两十年前,当晶体管是一个舒适的110 nm或更大的,可见的绿色天博体育中国官方网站器(532nm)和紫外线(UV)天博体育中国官方网站器,足以进行缺陷检测。但是收缩的电路功能已推动该行业迈向Deep-ultraviolet(DUV)天博体育中国官方网站。

Coherent通过引入天博体育中国官方网站的开创性挑战azure天博体育中国官方网站在2002年。该天博体育中国官方网站器利用光学泵送的半导体(OPS)技术产生绿色输出,然后将频率加倍到DUV(266 nm)中。 

Azure以单个频率稳定的波长输出连续波(CW)。它的狭窄波长,高功率,低噪声和极端稳定性的结合可在高通量天博体育中国官方网站制造所需的速度下可靠地检测到小缺陷。 

CORERENT以我们制造具有出色寿命和可靠性的高功率,深紫外天博体育中国官方网站器的能力来区分自己。我们能够实现这一目标的原因有几个。

首先,我们制作自己的非线性晶体。在深紫外线工作需要以极高的精度天博体育中国官方网站的高质量晶体。我们获得频率加倍晶体所需的质量水平的唯一方法是使它们自己。 

接下来,我们采用自己的专利永久构造来为天博体育天博体育天博体育中国官方网站官方网站官方网站内的光学安装座。这些安装座提供了出色的长期稳定性,这意味着永远不需要调整。永久性安装座使我们可以密封天博体育天博体育天博体育中国官方网站官方网站官方网站谐振器。这是防止可能影响天博体育天博体育天博体育中国官方网站官方网站官方网站性能的任何环境污染物的关键。另外,最初使用半自动化方法在洁净室条件下组装天博体育天博体育天博体育中国官方网站官方网站官方网站器,以避免在一开始造成任何污染。这也确保了高度单位对单位的一致性。 

 

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go/no GO天博体育中国官方网站零件晶圆的零件一致性。

 

晶圆天博体育中国官方网站的另一项要求是高速运动和部分处理力学,以及非常稳定的表面(以最小化测量噪声)。我们提供反应键合SIC(RBSIC)用于阶段和其他工具,这些工具提供了低热膨胀(CTE),高强度和高强度重量比率的独特组合,最苛刻的天博体育中国官方网站系统所需。   

 

未来路线图

随着半导体行业朝着更小的节点发展,对天博体育中国官方网站激光器的需求变得更加严格。幸运的是,这与我们在连贯的核心优势完全吻合。我们与领先的晶圆厂设备制造商保持密切的合作,以确保我们的产品不仅满足,而且可以预见半导体制造过程的需求。因此,连贯的授权制造商能够克服今天和明天的天博体育中国官方网站挑战。

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