KLA תשלב לימוד מכונה בציוד מדידה לייצור שבבים
27 מרץ, 2019
בלעדי ל-Techtime: טכנולוגיית לימוד המכונה החדשה תאפשר להתגבר על המגבלות הפיסיקליות של האופטיקה בתהליכי ייצור של טרנזיסטורים קטנים מאוד. המכונות ייוצרו בישראל וייצאו לשוק בשנת 2020
בתמונה למעלה: קו הייצור של KLA במגדל העמק. צילום: Techtime
חברת KLA מפתחת בישראל דור חדש של ציוד מטרולוגיה לבדיקת איכות תהליך הייצור של שבבים, אשר משתמש ברשתות נוירוניות כדי להתגבר על מגבלות פיסיקליות של המערכת האופטית, במהלך הייצור של טרנזיסטורים מתקדמים. מנהל גוף פיתוח החומרה בחטיבת המטרולוגיה של KLA ישראל, ד"ר אדם בר, גילה ל-Techtime שהטכנולוגיה החדשה צפויה לצאת לשוק בשנת 2020 כאשר היא תשולב במערכות המדידה העתידיות: מערכת Archer TL 150 ומערכת Archer WT 750.
המערכות ממשפחת Archer מבצעות בדיקות Overlay במסגרת הבקרה השוטפת על תהליך ייצור השבב. בבדיקה הזו מבררים את רמת הדיוק שבה מונחות שכבות החומר הבונות את הטרנזיסטורים אחת על-גבי השנייה. החשיבות של המדידה נעשית קריטית יותר ככל שתהליכי הייצור מתקדמים, מכיוון שבהם גם הזחה זעירה של השכבות יכולה לגרום לתקלות חמורות בתיפקוד המעגל האלקטרוני. לדברי אדם בר, התעשייה נמצאת במצב שבו היא צריכה להתמודד עם מגבלות פיסיקליות, שלא ניתן להתגבר עליהן באמצעות שיפור סטנדרטי של המערכת האופטית.
אי-אפשר להתווכח עם הפיסיקה
אדם בר: "עד היום המערכות התמקדו בצמצום העיוותים של המערך האופטי, אולם הגענו למצב שבו חוסר השלמות האופטית נובע מחוסר שלמות של העדשות, ומעקרנות אי-הוודאות של הפיסיקה המודרנית. אי-אפשר לעקוף את הבעייה הזאת. לכן הרעיון שלנו מבוסס על ההנחה שמכיוון שהמערכת האופטית לא משתנה מרגע שהיא הופעלה, ומכניסה שגיאות קבועות למדידה, אז אם נלמד את העיוותים האלה נוכל גם לבטל אותם".
כדי לעשות זאת, מפתחת KLA בשנתיים האחרונות תהליך הכולל למידת מכונה. תחילה מתבצע תהליך למידה של קו הייצור באמצעות ביצוע מדידות מקיפות של פרוסות הסיליקון הראשונות, לימוד התוצאות באמצעות אלגוריתם מבוסס רשתות נוירוניות (Neural Networks Deep Learning), ואז הפעלת ההסקות באמצעות מכונות האוברליי במהלך הייצור הסדרתי.
"בשלב הראשון אנחנו לומדים את קו הייצור באמצעות מערכת מטרולוגיה ומערכת למדידת מימדים קריטיים (CD). במכונה שלנו יש מקור תאורה רציף בטווח המתחיל באור סגול (אורך גל של 400 ננומטר) ועד אינפרא אדום קרוב (כ-1,000 ננומטר). בזמן הלימוד סורקים את פרוסת סיליקון (Wafer) בכל אורכי הגל, ובשילוב עם מדידות ה-CD מקבלים את תמונת המצב המדוייקת".
הייצור ייעשה בישראל
"בשלב הבא מכוונים את מערכת לימוד המכונה כדי שתאתר את אורך הגל המתאים ביותר, זה הנותן לנו את התוצאה המדוייקת ביותר בזמן הקצר ביותר (דבר המושפע מהרכב החומרים שממנו הווייפר נבנה וממספר השכבות המיוצרות), ואת אופי השגיאות שמערכת מייצרת, כדי שהיא תוכל לבטל אותן". הטכנולוגיה החדשה מפותחת בישראל בשיתוף פעולה עם קבוצת הבינה המלאכותית של החברה בפועלת בארצות הברית.
מערך החומרה פותח כולו בישראל, והמכונות ייוצרו במפעל החברה במגדל העמק ומשם ייצאו ללקוחות בכל העולם. החברה תציג דגם של המכונה החדשה בתערוכה שתתקיים בכנס OASIS בתל-אביב (1-2 אפריל 2019), כדי להראות חלק ממרכיבי המערך האופטי ומערך הבקרה שלה.
שיטת המדידה באמצעות התאבכות תוצג ב-OASIS
במקביל, תהיה בכנס גם הרצאה של ד"ר יורי פסקובר, שהוא מנהל את הפיתוח של אלמנטים קריטיים במכונות שייצאו לשוק בעוד שני דורות. הוא יציג טכנולוגיה של החברה לביצוע מדידות אוברליי באמצעות תבנית התאבכות משריג. מדובר בשיטה ש-KLA הכניסה לשוק בשנת 2013 ומיועדת לבצע מדידות בתהליכי ייצור של טרנזיסטורים שרוחב הצומת שלהם קטן מ-10 ננומטר.
השיטה מבוססת על מדידת תבנית התאבכות האור המגיע משני סריגים המונחים אחד מעל השני, ומוזחים אחד ביחס לשני. הסריגים מונחים באתרי מטרה בווייפר ומכונת המטרולוגיה מפענחת את תבנית ההתאבכות שלהם. "זוהי שיטה עקיפה משום שמדידת האוברליי מתקבלת מתוך תבנית ההתאבכות, אבל היא לא רגישה למיקוד (Focus) והרבה יותר מדוייקת. לכן היא מתאימה לתהליכי ייצור מתקדמים מאוד".
עוד על KLA ישראל: KLA
למידע נוסף על כנס OASIS והתערוכה המקצועית: http://oasis7.org.il
פורסם בקטגוריות: אלקטרואופטיקה , בינה מלאכותית , חדשות , סמיקונדקטורס , תעשייה ישראלית
פורסם בתגיות: KLA-Tenchor , מטרולוגיה , סמיקונדקטורס , שבבים
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
