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在450mm计量协会内部

与监督向更大晶圆尺寸转变的集团主席进行一对一的交流。

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Mark LaPedus著
《半导体制造与设计》与英特尔前制造业高管、Metro450联盟主席Menachem Shoval讨论了450mm计量所面临的挑战。这家总部位于以色列的公司正在开发下一代450毫米晶圆尺寸的计量技术。该小组由英特尔、应用材料、约旦谷、纳米运动、诺瓦和以色列的几所大学组成。

SMD:总的来说,计量面临的挑战是什么?
舒瓦尔即使不采用450mm制程,从22nm制程到14nm制程,再到10nm制程到7nm制程,计量学也面临着巨大的挑战。检测20nm大小的缺陷的能力几乎超出了光的能力。有像电子束这样的高分辨率工具,但电子束速度很慢。450mm的挑战也随之而来。在较大的晶圆片中,晶圆片的厚度与尺寸不成比例。这些类型的晶圆将是灵活的。还有大量的数据需要计算。问题是你如何处理晶圆?你有多少支撑点?那么这些晶圆片的污染问题呢?

SMD: 450mm计量工具的一般要求是什么?
舒瓦尔缺陷的尺寸越来越小,而你们的缺陷数量却越来越多。一个系统必须足够聪明,能够从另一个缺陷中过滤出一个缺陷。你仍然必须以每小时给定数量的晶圆片运行。这是一个巨大的挑战。

SMD这些都是巨大的挑战,但为什么要首先成立一个像Metro450这样的联盟呢?
舒瓦尔△半导体产业计划向450mm晶圆迁移。但对于规模不大的公司来说,这可能是一场灾难。有很多公司不能提前六年投资。因此,几家计量工具公司要求以色列政府为450mm提供支持。政府建议工具制造商成立一个联盟。

SMD以色列是计量活动的温床,对吗?
舒瓦尔以色列总共为半导体世界提供了30%以上的计量工具。它代表着一个3.5亿美元的产业,约占全球计量业务的三分之一。以色列有五家大型晶圆测量公司。我指的是应用材料公司的一个部门,该部门生产SEM工具、缺陷审查工具、缺陷检查和掩模检查。这一切都是在以色列完成的。我还指的是KLA-Tencor,它有一个注册工具和光学CD的部门。我还指的是Nova,它也做光学CD。还有Camtek等在后端处理检测的公司。Jordan Valley是一家独特的x射线测量公司。

SMD: Metro450财团是什么?
舒瓦尔: 2012年7月正式开工。这个财团有五家公司。有四家工具供应商——应用材料公司、约旦谷公司、纳米运动公司和诺娃公司。我们也有英特尔。我们还有来自不同大学的14名研究人员。财团中约60%的资金由以色列政府投资。其余的来自公司。

SMD英特尔的角色是什么?
舒瓦尔在加入财团时,这些公司期望从政府获得资金。英特尔没有要求赔偿。但英特尔对这项技术进行了投资。所以对他们来说,能够来到这里,熟悉这项技术是很重要的。我甚至会说,他们能够在他们认为相关的方向上引领发展。

SMDKLA-Tencor是该集团的一部分吗?
舒瓦尔不幸的是,没有。我们希望KLA成为集团的一部分。我们和他们有很好的关系。但在正式和法律方面,他们无法加入。

SMD: GlobalFoundries、IBM、台积电或三星呢?
舒瓦尔你必须在以色列有一个实体。英特尔在以色列有一家工厂,所以他们可以加入。应用程序有一个实体,以便它们可以加入。如果台积电在这里建立任何开发中心,他们都可以加入。我们确实与其他财团合作。例如,我们谈论的是G450C。我们也在与欧洲的其他450mm组织进行谈判。

SMD:这个联盟的目标是什么?
舒瓦尔我们的目标不是创造一个工具或一个平台。每家公司都在开发自己的技术。他们彼此竞争。但我们只能在那些共同的部分进行合作,而不是公司的主要IP。在边界方面,我们将致力于平台技术,而不是检测。我们还提出了一个目标,即我们将开发大批量制造工具的能力。

SMD:财团正在关注哪个节点?
舒瓦尔我们希望公司为大批量生产做好准备。我们并不是说,既然450mm可能是10nm,那么工具就需要准备好10nm。这是公司自身的任务。我们正在处理平台的能力。我们计划在三年内完成这项工作。因此,这些公司仍将有大约两年的时间来完成HVM工具的开发。

SMD:财团中的企业将如何合作?
舒瓦尔每家公司将开发自己的平台,但他们都在联盟中分享想法。例如,如果他们想出了一个好主意,它将被用于开发。会有很多想法。每家公司都会选择最适合自己的方式。

SMD:到目前为止,该财团发展了什么?
舒瓦尔我们已经完成了对阶段进行建模的工作。该团体还展示了发展非线性舞台能力的能力。

SMD你们有五个工作小组,对吗?
舒瓦尔我们有五个工作小组。第一个是处理晶圆的搬运、夹紧和步进。更大更重的晶圆,更快的舞台运动和更高的加速度需要新的处理和夹紧技术。问题是如何做到这一点?目标是开发基于非线性动态参数的先进、精确的伺服算法。

SMD这就是nanomomotion的定位吗?
舒瓦尔纳米运动有一种驱动阶段的方法。它们有压电驱动马达。压电材料在能量、污染和减振方面具有许多优点。另一方面,它还不够快。因此,在我们的联盟中,他们正在努力开发更快的阶段,这可能适合450mm晶圆工具的需求。

SMD第二组呢?
舒瓦尔第二个工作组正在开发抽样优化。有些人称之为适应性抽样。计量学就是抽样。你不希望测量超出你真正需要的东西。事实上,计量并不能给晶圆带来价值。如果有人能做到,他们就会把计量学全部取消。但这是不可能的。所以,我们想要测量足够的量来获得控制。今天,抽样是通过测试确定的。在开发初期和后期,可以不时地减少采样。 If the tool is smart enough, it would be able to measure just enough. A 450mm tool would have kind of a smart engine in it to decide by itself how much to measure. This could be how many wafers in a lot or how many points on a wafer. Or, are we going to measure every lot or just every fourth lot.

SMD第三组呢?
舒瓦尔第三是处理晶圆片的清洁度、污染和破损。这有两个方面。计量可以检测到晶圆片的损坏。我们也在谈论空气中的分子污染。这个想法是为了演示一种简单的在线空气污染检测方法。在另一个例子中,凭借其x射线能力,约旦谷可能能够检测到可能导致晶圆片破裂的微裂纹。

SMD第四组呢?
舒瓦尔第四个工作包处理晶圆片的标准校准。每家公司都在开发自己的方法,以确保该工具经过校准并准备好投入生产。但英特尔、三星和其他公司希望用自己的晶圆进行测试。通常,这些都是生产晶圆。这个想法是开发一种标准晶圆,将用作所有计量工具的量规。

SMD最后,第五组呢?
舒瓦尔在第五个工作包中,我们正在研究快速数据收集和处理。众所周知,今天用于控制测量工具的标准计算机正变得和工具本身一样大。它们需要大量的能量,从而暴露出热量。这是因为没有人专门为计量设计控制系统。例如,如果您检查晶圆片的缺陷,并且晶圆片上有数千个缺陷,则需要将一个模具与另一个进行比较。这是一个巨大的数据量,你无法存储。因此,我们正在与该团队合作,试图开发一种独特的控制系统,其中并行能力将被考虑在内。



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