Оборудование для метрологии полупроводников и производства электроники
Производство полупроводников — одна из наиболее чувствительных к загрязнениям производственных сред в мире.
При использовании передовых технологических процессов частицы, намного меньшие по размеру, чем человеческий волос, могут вызывать фатальные дефекты в интегральных схемах.
Даже одна частица, осажденная в процессе литографии, нанесения покрытия или упаковки, может сделать весь кристалл неработоспособным.
По этой причине производство полупроводников зависит от непрерывной проверки следующих параметров:
уровни загрязнения поверхности
Калибровка системы контроля
Поведение воздушных потоков в технологических средах
Точность обнаружения частиц
Повторяемость процесса на разных инструментах и производственных линиях
Applied Physics Разрабатывает метрологические стандарты и технологическое оборудование, используемое для проверки того, что эти системы работают в пределах заданных допусков.
Контрольно-измерительные приборы надежны только в том случае, если их измерения остаются откалиброванными и прослеживаемыми.
Системы контроля поверхности методом сканирования (SSIS), сканеры пластин и инструменты обнаружения частиц измеряют уровни загрязнения в нанометровом диапазоне.
Со временем оптические системы, датчики и калибровочные эталоны начинают деформироваться.
Без известных эталонных стандартов инженеры не могут подтвердить, представляют ли обнаруженные частицы реальное загрязнение или погрешность измерения.
Калибровочные эталоны позволяют инженерам-технологам проверять:
Чувствительность обнаружения
Точность определения размера частиц
Подбор контрольно-измерительных инструментов на всех производственных линиях.
Изменение параметров процесса с течением времени
Эта проверка необходима для поддержания стабильности урожайности и обеспечения прослеживаемости результатов измерений.
Калибровочные эталонные пластины используются для проверки точности систем контроля качества пластин.
Эти стандарты содержат частицы точно заданных размеров с известным распределением, что позволяет инженерам подтвердить правильность обнаружения загрязнений с помощью контрольно-измерительных приборов.
Типичные приложения включают в себя:
Калибровка систем сканирующего контроля поверхности (SSIS)
Проверка чувствительности инструмента контроля качества пластин
Лаборатории разработки технологических процессов и исследований
Подбор оборудования между линиями производства полупроводников.
Приемочные испытания нового контрольно-измерительного оборудования
Как правило, нанесение частиц осуществляется с использованием монодисперсных микросфер, что позволяет точно проверить пороговые значения обнаружения.
Калибровочные пластины обеспечивают прослеживаемые контрольные точки, которые способствуют стабильности процесса и оптимизации выхода годной продукции.
Стандартные образцы частиц используются для калибровки приборов, обнаруживающих загрязнения воздуха и поверхностей на предприятиях по производству полупроводников.
Типичные приложения включают в себя:
Калибровка лазерного счетчика частиц
системы мониторинга аэрозолей
измерение уровня загрязнения в чистых помещениях
Анализ загрязнения технологического оборудования
Эти эталонные образцы изготавливаются с использованием строго контролируемого распределения частиц по размерам для обеспечения стабильности измерений.
Без прослеживаемых стандартов частиц системы мониторинга загрязнения не могут надежно подтвердить точность размера или концентрации частиц.
В чистых помещениях для производства полупроводников используется тщательно контролируемый поток воздуха для удаления взвешенных частиц из чувствительных производственных зон.
Даже незначительные возмущения воздушного потока могут привести к оседанию частиц на подложках во время таких важных операций, как:
фотолитография
Этчинг
отложение
Упаковка и сборка
Визуализация воздушного потока позволяет инженерам подтвердить, что воздух движется от поверхности пластины, а не к ней.
Визуализационные исследования обычно используются для оценки:
Поведение выхлопного воздушного потока инструмента
Влияние установки оборудования
Время восстановления после технического обслуживания
Открытие дверей и взаимодействие персонала
стабильность воздушного потока в технологическом корпусе
Эти исследования помогают предотвратить случаи загрязнения, которые могут привести к снижению урожайности.
Помимо стандартов метрологии полупроводников, Applied Physics оказывает поддержку производству электроники с помощью оборудования для поверхностного монтажа.
Линии поверхностного монтажа (SMT) используются для сборки печатных плат, на которых размещаются полупроводниковые устройства в различных отраслях промышленности, медицины, аэрокосмической отрасли и научных исследований.
Типичное оборудование для поверхностного монтажа включает в себя:
Машины для подъема и перемещения грузов
Печи оплавления
Принтеры паяльной пасты
Системы автоматизированного оптического контроля (AOI)
Конвейеры для перемещения печатных плат
Системы трафаретной печати
Эти системы используются в службах производства электроники (EMS), лабораториях прототипирования и передовых производственных средах.
Путем объединения инструментов метрологической проверки с оборудованием для производства электроники, Applied Physics Поддерживает как проверку на наличие загрязнений, так и инфраструктуру для сборки электроники.
Если точность метрологических систем снижается или мониторинг загрязнений становится ненадежным, инженеры могут потерять представление о стабильности процесса.
Возможные последствия включают в себя:
Необнаруженное загрязнение пластины
Снижение урожайности
Различия в процессе работы между инструментами
Ложные результаты проверки
простои производственной линии
Неправильная диагностика источников дефектов
Калибровка и проверка на наличие загрязнений обеспечивают необходимую точность измерений для поддержания стабильных процессов производства полупроводников.
Applied Physics Полупроводниковое оборудование используется в:
Производственные мощности по изготовлению полупроводников (фабрики)
лаборатории по контролю качества кремниевых пластин
производственные мощности для разработки технологических процессов
Услуги по производству электроники (EMS)
Передовые исследовательские лаборатории
Операции по упаковке и сборке полупроводниковых устройств.
В таких условиях необходима последовательная прослеживаемость измерений и контроль за загрязнением.
Типичные пользователи:
инженеры-технологи в полупроводниковой промышленности
Инженеры по повышению производительности
Специалисты по метрологии
Инженеры по обслуживанию чистых помещений
бригады по установке оборудования
Ученые из научно-исследовательской лаборатории
Эти группы используют калибровочные стандарты и инструменты проверки процессов для обеспечения целостности измерений.
Калибровочный стандартный образец — это эталонная пластина, содержащая точно нанесенные частицы, используемая для проверки точности систем контроля качества пластин.
Они позволяют счетчикам частиц и приборам обнаружения загрязнений подтверждать точные измерения размера и концентрации.
Неправильный воздушный поток может переносить частицы к поверхности пластин на важных этапах технологического процесса, вызывая фатальные дефекты.
Калибровка обычно выполняется во время установки, технического обслуживания и периодической проверки технологического процесса для обеспечения точности измерений.
Производственные линии SMT занимаются сборкой электронных систем, в которых полупроводниковые компоненты интегрированы в функциональные устройства.
