אפלייד מטיריאלס ישראל הכריזה על מערכת בדיקות חדשה המותאמת לשבבי 3 ננומטר

19 אוקטובר, 2021

המערכת מבוססת על חידושים בתחום המיקרוסקופיה האלקטרונית ועל מערכות בינה מלאכותית שפותחו בשלוש השנים האחרונות. עד היום נמסרו 30 מערכות ליצרני שבבים מובילים

חברת אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) הכריזה על מכונת בדיקות חדשה שפותחה ומיוצרת בישראל, אשר מאפשרת לבדוק את איכות הייצור של שבבים בגיאומטריה של 3 ננומטר ושל רכיבי זיכרון תלת-מימדיים. החברה דיווחה שעד היום היא מסרה כבר 30 מערכות ליצרנים מהגדולים בעולם של רכיבים לוגיים ורכיבי זיכרון מסוג DRAM ו-NAND. המערכת החדשה מדגם PROVision 3E system, מבוססת על מיקרוסקופ אלקטרוני ייחודי (eBeam) ועל אלגוריתמי בינה מלאכותית המבצעים מדידות וניתוח בזמן אמת של כמויות גדולות מאוד של מידע המגיע מקו הייצור.

בתהליך ייצור המוליכים למחצה, בונים כמה עשרות שכבות של חומרים בתבניות שונות, אשר ביחד מייצרות את המבנה הסופי של הטרנזיסטורים בשבב. בשיטה המסורתית, בדיקת הדיוק של הנחת השכבות נעשתה באמצעות מדידות אופטיות שבדקו האם הן מונחות במקומן או שיש הזזה הפוגעת באיכות הייצור (overlay). לפני הבדיקה מייצרים "מטרות" על פרוסת הסיליקון (proxy targets) אשר נבדקות על-ידי המערכת האופטית. אולם הגישה הזאת כבר אינה עונה לצרכים: המיזעור של הטרנזיסטורים ביחד עם המעבר לייצור תלת מימדי, מייצרים תופעה של "נקודות מתות" המקשים לקבל מידע אמין על רמת הדיוק של השכבות.

בעבר, מערכות ה-eBeam לא התאימו לבדיקות overlay מכיוון שלמרות דיוקן הרב, הן היו איטיות מאוד. חברת אפלייד מטירילאס מסרה שמערכת PROVision 3E החדשה, היא מספיק מהירה כדי לבצע גם מדידות ישירות וגם מדידות overlay, בין השאר באמצעות ניתוח חכם של כמויות מידע גדולות. היא מגיעה להספק של 10 מיליון מדידות בשעה. מנהל קבוצת בקרת תהליכים באפלייד, קיית' וולס, אמר שהרזולוציה והמהירות של מערכת PROVision 3E מאפשרות להתגבר על בעיית הנקודות המתות של מערכות בדיקה אופטיות – ולבצע בדיקות של כל שכבה בנפרד ושל כל שכבות הביניים.

מענה לצורכי הבדיקות של טרנזיסטורי GAA החדשים

המערכת החדשה מספקת תמונות ברזולוציה של 1 ננומטר ומותאמת לבקרת הייצור של רכיבי 3 ננומטר ושל הטרנזיסטורים החדשים הנכנסים היום לתעשייה, מסוג Gate-All-Around. טרנזיסטורי GAA מבוססים על מבנה של "צומת צפה", שבה השער המבקר את פעולת הטרנזיסטור מקיף את הצומת מכל הכיוונים. מערכת 3E החדשה כוללת מיקרוסקופ אלקטרוני עם אלומות בעוצמות שונות: אלומה חזקה מאפשרת מדידה מהירה בעומק של כמה מאות ננומטרים ואלומות בעוצמות משתנות המותאמות לתכונות השבב, כדי שניתן יהיה למדוד מבנים וחומרים הרגישים לקרינת אלקטרונים.

תאומים דיגיטליים בקו הייצור

המערכת פותחה בשלוש השנים האחרונות ונחשפה בחודש אפריל 2021. להערכת החברה, היא מאיצה פי 100 את מהירות המדידה ומשפרת ב-50% את הרזולוציה של מערכות ה-eBeam. היא מאפשרת לקבל יותר ממיליון מדידות 3D בשעה. בין החידושים: מערכת הבינה המלאכותית Actionable Insight Accelerator, אשר אוספת מידע מכל החיישנים בקו הייצור ובונה התאמה בין הנתונים המגיעים מהם לבין המידע הקיים על הטכנולוגיה ועל מבנה השבב המתוכנן.

מערכת הבינה המלאכותית כוללת מודול חדש במתכונת של "תאומים דיגיטליים" (Digital twins) אשר מספק ייצוג דיגיטלי מלא של חלק ממערכות הייצור של חברת אפלייד מטיריאלס העולמית. המודלים האלה מאפשרים לבצע ניסויים וירטואליים בתהליך הייצור, על מנת להגדיר את הפרמטרים היעילים ביותר עבור ייצור השבב הספציפי – עוד לפני שהקו מתחיל לפעול.

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , תעשייה ישראלית

פורסם בתגיות: אפלייד מטיריאלס , מטרולוגיה