בלעדי ל-Techtime: מיקרוסקופ אלקטרוני שפותח בארץ הביא את אפלייד מטיריאלס לרזולוציה של ננומטר
8 אוגוסט, 2016
בלעדי ל-Techtime: הקבוצה הישראלית פיתחה מיקרוסוקופ אלקטרוני מסוג חדש, ומתודולוגיית בדיקה מהפכנית המאפשרת לקצר את זמני הבדיקה ברזולוציה של 1 ננומטר מ-50 שנה, למספר דקות
בלעדי ל-Techtime: הקבוצה הישראלית פיתחה מיקרוסוקופ אלקטרוני מסוג חדש ומתודולוגיית בדיקה מהפכנית המאפשרים לקצר את זמני הבדיקה של מבנים ננומטריים מ-50 שנה – למספר דקות
לאחרונה הכריזה חברת אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) על מערכת PROVision אשר פותחה בחטיבה הישראלית של החברה (PDC) הפועלת מרחובות. מערכת PROVision מיועדת לבדיקת שבבים בקווי הייצור, והיא מספקת 35,000 תמונות של פרוסת הסיליקון ברזולוציה של עד 1.5 ננומטר. עד כה סופקה המערכת לכתריסר לקוחות, לרבות הזמנות חוזרות מיצרן שבבים מוביל ויצרן זכרונות גדול. מערכות נוספות נשלחות ללקוחות לאורך המחצית השנייה של 2016.
הטכנולוג הראשי של מוצרי הבדיקה מבוססי אלקטרונים באפלייד מטיריאלס ישראל, עידו הולצמן, סיפר ל-Techtime על המהפיכה הטכנולוגית והתפיסתית שעמדה מאחורי ההישג הטכנולוגי. הולצמן: "מדובר במכונת גילוי פגמים בעלת הרזולוציה הגבוהה ביותר בתעשייה. החידוש הטכנולוגי הוא שהצלחנו לייצר מיקרוסקופ אלקטרוני בעל עוצמה גדולה מאוד, אשר מקרין פי ארבעה יותר אלקטרונים בשטח נתון מאשר בדורות הקודמים. המכונות האלה מתאימות לקווי ייצור שבבים של 10 ננומטר, 7 ננומטר, ו-5 ננומטר. בעתיד הן יוכלו אולי לשמש גם בקווי ייצור של 3 ננומטר".
שילוב מפתיע של מטרולוגיה וגילוי פגמים
מאחורי הטכנולוגיות החדשות מסתתר גם חידוש מתודולגי באופן שבו מתבצעת בדיקת השבבים במפעלי הייצור. בפגישה עם Techtime, הסביר הולמן את החידוש התפיסתי: "בתעשייה קיימים שני תהליכי בדיקה עיקריים: מערכות מטרולוגיה המבצעות מדידות לצורך בקרת התהליך וממוקמות בנקודות שונות לאורך קו הייצור, ומערכות סריקה לגילוי פגמים המתמקדות באיתור פגמים בשבבים המיוצרים. התוצר של מערכות הסריקה הוא קובץ המדווח על מספר הפגמים והמאפיינים שלהם.
"כיום, רוב מערכות הסריקה מבוססות על תהליך אופטי שהרזולוציה שלו מוגבלת לכ-100 ננומטר בלבד. אומנם אנחנו מצליחים להתגבר על חלק מהמגבלה באמצעות ניתוח של תופעות התאבכות המאפיינות מבנים מחזוריים, כדי לזהות פגמים בגודל של עד 10 ננומטר, אולם הבעיה היא שהאופטיקה לא רואה את הפגמים הקטנים".
50 שנה לבדיקת פרוסת סיליקון אחת
"בשבבים החדשים אנחנו צריכים לעבור לטכנולוגיות בעלות רזולוציה גבוהה יותר. כך למשל, כדי לבדוק מבנים בגודל של 5 ננומטר, יש צורך ברזולוצייית בדיקה של לפחות 1 ננומטר. הפתרון הטוב ביותר לבעיה הוא שימוש במיקרוסקופ אלקטרוני, אבל סריקה כזו תהיה איטית מאוד. כאשר סורקים פרוסת סיליקון (Wafer) ברזולוציה של 1 ננומטר, מקבלים תמונה בגודל של 10 בחזקת 16 פיקסלים. לפי החישוב שלנו, עיבוד המידע של תמונה כזו יימשך 50 שנה!
"לכן יש צורך במתודולוגיה שונה: הפתרון שלנו מבוסס על איתור של תקלות אקראיות גדולות יחסית באמצעות שיטות אופטיות, ומיקוד המיקרוסקופ האלקטרוני באתרים נבחרים שבהם קיים סיכוי גבוה להופעת פגמים בשבב. לצורך זה אנחנו גם מבצעים ניתוח של קובץ התכנון עצמו, מזהים אתרים רגישים שבהם צפויות להתפתח תקלות, ובודקים אותם באמצעות המיקרוסקופ האלקטרוני. למעשה מדובר בשילוב של מטרולוגיה וגילוי פגמים.
"באזור שבו התגלו חריגות ברמת המטרולוגיה, צפויים להתגלות גם פגמים. מערכות המטרולוגיה מייצרות מפה של מדידות, מעין חתימה של הפרוסה בכל שלב. מכיוון שאנחנו מכירים את חתימת התקלות של כלי הייצור השונים המצויים בתעשייה, אנחנו יכולים לבצע בדיקה מרוכזת באתרים חשודים".
כיצד אתם מתמודדים עם בעיית האנרגיה? האלקטרונים לא משפיעים על הטרנזיסטורים הנבדקים?
"הטכנולוגיה הזו מתאימה לבדיקה של שכבות מסויימות בתהליך הבדיקה של הפרוסה, מכיוון שהאלקטרונים יכולים להשפיע על החומר. אולם אנחנו יכולים לבחור את רמות האנרגיה שבהן מתבצעת הבדיקה. המערכת מאפשר לעבוד ברמות אנרגיה שונות, בין 150 ל-15,000 וולט, כאשר המשתמש יכול לבחור לבצע בדיקה באנרגיה גבוהה כדי להדמות תופעות בעומק השטח, באתרים שבהם הוא בוחר לבצע את הבדיקה".
פורסם בקטגוריות: אלקטרואופטיקה , חדשות , סמיקונדקטורס , ציוד בדיקה
פורסם בתגיות: featured
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
