חברת נובה (Nova) מרחובות דיווחה היום על עיסקה אסטרטגית עבור מערכת הבדיקות החדשה שלה, METRION: יצרן רכיבים אנלוגיים גדול רכש את המערכת במסגרת תהליך פיתוח שבבי הדור הבא שלו. ההזמנה היא מרכיב בהסכם שיתוף פעולה ארוך טווח שבמסגרתו היצרן ירכוש מנובה את כל מערכות המטרולוגיה עבור פיתוח קו המוצרים. מערכת Nova METRION היא מערכת בדיקות מסוג Secondary Ion Mass Spectrometer אשר מאפשרת למדוד את מבנה העומק של הרכיבים. היא נמצאת בדרך-כלל בשימוש מעבדתי ומשמשת למדידת עומק החדירה ופרופיל החדירה של חומרים שונים במבנה המורכב של רכיב מודרני.

במסגרת הרצאה שהעניק לפני כחצי שנה הטכנולוג הראשי של החברה, ד"ר שי וולפלינג, הוא הסביר שהייחוד של METRION נעוץ בכך שנובה הצליחה להוציא את המערכת מהמעבדה ולהביא אותה לרמה של מערכת הניתנת לשימוש תעשייתי בתוך קו הייצור של שבבים בפרוסות סיליקון של 300 מ"מ. מבחינת החברה מדובר בהרחבת טכנולוגיות הליבה שלה. מוצרי הבדיקה המרכזיים של נובה מבוססים על אופטיקה ועל קרינת רנטגן (X Ray). מערכת METRION היא המוצר הראשון של החברה המבוסס על מדידת יונים.

גשר קריטי בין המעבדה לבין קו הייצור

המערכת מייצרת קרינת יונים מרוכזת אשר פוגעת במשטח הסיליקון ומסירה חלק זעיר ממנו. השכבה שנפגעה מפזרת בתא הבדיקות יונים טעונים חשמלית (Secondary Ions), אשר נקלטים בקביל על-ידי מערך גלאים הרגישים לחומרים שונים. המידע מכל הגלאים נאסף ומנותח, ומעניק תמונה של של ריכוז חומרים, ורמת הפיזור שלהם בנקודה הנבדקת על-גבי פרוסת הסיליקון. המערכת חוזרת על הבדיקה בנקודות שונות על-גבי פרוסת הסיליקון, ומייצרת "מפת חומרים" תלת מימדית של השבב.

לדבריו, הטכנולוגיה מספקת מידע מגוון, דוגמת רמת האילוח של מבנים שהוצמחו על-גבי הסיליקון, שליטה באחידות הפיזור של סיליקון גרמניום, איתור זיהומים קריטיים בייצור רכיבי 3D NAND וכדומה. תהליך הפיתוח של המערכת כלל יצירת ארכיטקטורת מוצר חדשה לגמרי שהותאמה מראש לקווי ייצור ולא למעבדה, ופיתוח מערך חדש של גלאים. נשיא ומנכ"ל החברה, איתן אופנהיים, אמר שהעיסקה מוכיחה "שיש לנו יכולת לגשר על הפער בין המעבדה לבין קו הייצור התעשייתי, גורם שנעשה קריטי בחשיבותו עם כניסתן של טכנולוגיות ייצור חדשות".

חברת נובה מעסיקה כ-800 עובדים ונסחרת בתל אביב ובנסד"ק לפי שווי שוק של כ-2.6 מיליארד דולר. ברבעון הראשון של 2022 צמחו מכירותיה בכ-59% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, והסתכמו בכ-134 מיליון דולר. בחודש ינואר 2022 היא השלימה את רכישת חברת ancosys GmbH הגרמנית תמורת כ-100 מיליון דולר. חברת אנקוסיס מספקת פתרונות ניטור וניתוח כימיקלים עבור תעשיית האלקטרוניקה. לקוחותיה כוללים יצרני שבבים, יצרני מעגלים מודפסים ויצרני מארזים מתקדמים. העסקה תומכת באסטרטגיה של נובה להרחבת הפורטפוליו שלה בתחום בקרת התהליכים בתעשיית השבבים.

חברת נובה (Nova) מרחובות הניחה בתחילת השבוע את אבן הפינה להקמתו של החדר הנקי החדש של החברה, שישתרע על-פני שטח של 1,500 מ"ר. החדר הנקי החדש יכלול טכנולוגיות ייצור מתקדמות, מערכות אוטומציה, מיחשוב מלא של תהליך הייצור ובקרת תהליכים במתכונת Industry 4.0. הוא ישמש לייצור מערכות המטרולוגיה המתקדמות ביותר של החברה. בשנה שעברה עברה נובה למבנה חדש בפארק המדע ברחובות.

חברת נובה מספקת פתרונות מדידה לקווי ייצור של מוליכים למחצה נמצאת בתנופת צמיחה. ברבעון השני של 2020 צמחו מכירותיה ב-22.4% בהשוואה לרבעון ההמקביל אשתקד והסתכמו בכ-62.6 מיליון דולר. החברה מעסיקה כ-650 עובדים ודיווחה שבשנה האחרונה היא גייסה כמה עשרות עובדים חדשים. לפני קצת יותר מחודש היא השיקה שתי מערכות מדידה חדשות: מערכת Nova ASTERA המבצעת מדידות אופטיות של רכיבים בתוך קו הייצור ובמהלך הרצתו, ומערכת Nova i570 HP המבצעת מספר גדול של בדיקות על-גבי מדגם של פרוסות סיליקון שיצאו מקו הייצור. שתי המכונות מיוצרות בחדר הנקי של החברה ברחובות.

פריצת דרך טכנולוגית

אפי עבודי, סגן נשיא ומנהל חטיבת מערכות המדידה (Dimensional Metrology), סיפר ל-Techtime שמערכת ASTERA נחשבת לפורצת דרך בתעשייה, מכיוון שהיא מסוגלת לבצע מדידת גדלים (Optical CD) של המבנים המיוצרים, במתכונת In-line. עבודי: "הצלחנו לשלב את כל היכולות של מכונה גדולה בתוך מכונה קטנה שניתן לשלב בתוך קו הייצור עצמו".

המדידה נעשית בעקיפין: מאירים את המבנים בפרוסת הסיליקון באור בעל ספקטרום אורכי גל רחב. חיישנים אוספים את האור המוחזר (ספקטרום) ומודדים את עוצמת הקרינה המוחזרת בכל אורך גל. במקביל, המערכת בונה מודל גיאומטרי תלת-מימדי משוער של המבנה הנבדק, ובאמצעות פתרון משוואות מקסוול המתארות את החזר האור מהמבנה – מחשבת את הספקטרום המוחזר הצפוי. משווים בין הספקטרום המדוד לספקטרום המחושב, ומבצעים שינויים במודל הגיאומטרי עד לקבלת התאמה מספקת.

"סוס העבודה של הפאב"

לדברי עבודי, במערכת החדשה הטמיעה נובה תוכנת לימוד מכונה (ML) המאפשרת לייצר מודלים מורכבים מאוד כמו רכיבים לוגיים ורכיבי זכרון תלת מימדיים (DRAM, 3DNAND and Logic). "זו גם הפעם הראשונה שבה משלבים במכונת מדידה In-line מספר ערוצי מדידה בו-זמנית, באמצעות התקנת מספר עדשות קליטה מעל הפרוסה ומצדדיה. הדבר מאפשר להשתמש בה לבקרת תהליכי ייצור זעירים כמו 7 ננומטר, 5 ננומטר ואפילו 3 ננומטר".

לאור תהליך המיזעור, מהו עתיד המדידות האופטיות בקו הייצור?

עבודי: "המדידות האופטיות הן סוס העבודה של הפאב. המדידה האופטית היא מהירה ואינה הרסנית – היא לא גורמת נזק לפרוסת הסיליקון – ולכן המטרולוגיה האופטית תמשיך להתקיים בתעשיית השבבים. אבל האתגר נעשה מורכב עם כל דור חדש של רכיבים. כיום למשל מייצרים זכרונות בעלי 128 שכבות והתעשייה שואפת להגיעה ל-256 שכבות".

כיצד ניתן לייצר מכונת בדיקה אחידה, כאשר לכל יצרן יש תהליך ייצור שונה? 

"כאשר אנחנו מפתחים מכונה חדשה אנחנו נעזרים בלקוחות. הם מגדירים את הבעיות שלהם, ואנחנו מנסים לפתור אותן. לאחר הפיתוח, כל מכונה מותאמת חלקית אל הלקוח הספציפי. רוב החומרה וחלק גדול מהתוכנה הם גנריים, אבל לכל יצרן יש דרישות שונות כי החומרים, המבנים ומספר השכבות שונים אצל כל יצרן. בשלב הזה נכנסים לתמונה אנשי האפליקציה שלנו, המתאימים את המכונה אל כל לקוח ואל כל תהליך ייצור של הלקוח".