APPLIED MATERIALS

אפלייד מטיריאלס ישראל פיתחה טכנולוגיית eBeam חדשה

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חטיבת Process Diagnostics and Control – PDC של חברת אפלייד מטיריאלס העולמית (Applied Materials), שהיא זרוע הפעילות הישראלית של החברה, הכריזה על פריצת דרך בתחום טכנולוגיית eBeam, המאפשרת לבצע הדמייה של השבב באמצעות שימוש בקרן אלקטרונים. הטכנולוגיה החדשה נקראת Cold Field Emission – CFE, ולהערכת החברה היא מאיצה פי עשרה את מהירות ההדמייה ומשפרת בכ-50% את רזולוציית התמונה של אלמנטים במימדים קטנים מ-1 ננומטר. הטכנולוגיה החדשה שולבה במערכת PrimeVision 10 לאיתור פגמים ובמערכת SEMVision G10 לאיפיון הפגמים, שתיהן מיוצרות בישראל.

טכנולוגיית eBeam משמשת לזיהוי ואיפיון פגמים שמפאת גודלם אינם ניתנים לזיהוי על-ידי מערכות אופטיות. כיום היצרניות מתמודדות עם צורך גובר לאתר פגמים המצויים גם מתחת לפני השטח, בעקבות המזעור באמצעות ליתוגרפיית EUV, והמעבר למבנים תלת מימדיים מורכבים, כמו אלה המשמשים למשל בייצור בטרנזיסטורי Gate All Around – GAA. עד היום התעשייה התבססה על מערכות eBeam (מיקרוסקופ אלקטרוני) מסורתיות המבוססות עקרון Thermal Field Emission -TFE אשר פועלות בטמפרטורה גבוהה של כ-1,500°C, אשר מגבילה את הרזולוציה של התמונה המתקבלת (ראו תמונה למעלה).

קרן אלקטרונים קרה

טכנולוגיית CFE, בניגוד אליה, פועלת בטמפרטורת החדר ולכן מאפשרת שימוש בקרן אלקטרונים צרה ובעלת ריכוז גבוה יותר של אלקטרונים ליחידת שטח. אולם עד היום טכנולוגיית CFE לא הייתה יציבה דיה עבור יישום מסחרי מכיוון שבטמפרטורת החדר הצטברו זיהומים במיקרוסקופ האלקטרונים, אשר גרמו לשיבושים בפעולתו. ראוי לציין שבמערכות TFE הקיימות, נהדפים הזיהומים האלה באופן אוטומטי עקב החום הגבוה. הצוות הישראלי התגבר על הבעיה באמצעות שתי פריצות דרך טכנולוגיות.

הראשונה היא שימוש בחומרים ייחודיים שפותחו עבור המערכת אשר מפחיתים את כמות המזהמים, ופעולה בתנאי ואקום עמוק (1×10-11 מיליבר), שהוא גדול בשניים-שלושה סדרי גודל מהוואקום הקיים במערכות TFE, וקרוב לרמת הוואקום הקיים בחלל החיצון. פריצת הדרך השנייה הינה תהליך אוטומטי לניקוי עצמי:  גם בתנאי ואקום קיצוניים במיוחד עשויות להיווצר כמויות זעירות של שאריות גז שיפגעו בתפקוד המערכת. אפילו אם אטום בודד נצמד למקור ממנו נפלטים האלקטרונים, הוא עשוי לחסום חלקית את פליטתם, ולפגוע ביציבות פעולת המערכת.

הטכנולוגיה שולבה במערכת SEMVision G10 לאיפיון פגמים (מימין) ובמערכת PrimeVision 10 לאיתור פגמים (משמאל)
הטכנולוגיה שולבה במערכת SEMVision G10 לאיפיון פגמים (מימין) ובמערכת PrimeVision 10 לאיתור פגמים (משמאל)

אפלייד פיתחה תהליך ניקוי עצמי מחזורי המסיר מזהמים, ומאפשר ביצועים יציבים לאורך זמן. "הטמעה של טכנולוגית CFE בפסי ייצור היא ההתקדמות הגדולה ביותר בטכנולוגיית הדמיית ה-eBeam מזה עשרות שנים", אמר סגן נשיא קבוצת הדמייה ובקרת ייצור שבבים בחברה העולמית, קית' וולס. "עם הרזולוציה וצפיפות האלקטרונים הגבוהים ביותר בתעשייה, טכנולוגיית CFE החדשה מאפשרת ליצרניות השבבים לזהות במהירות פגמים שהם מעולם לא הצליחו לראות קודם לכן".

מרכז המו"פ והייצור הגדול ביותר מחוץ לארה"ב

חטיבת PDC פועלת מרחובות ומנוהלת על-ידי רפי בן עמי. זהו מרכז המו"פ והייצור הגדול ביותר של החברה מחוץ לארה"ב. כיום החטיבה מעסיקה כ-2,300 עובדים ואחראית על פיתוח וייצור מערכות לתחום בקרת ייצור השבבים, שהיא אחת מהפעילויות האסטרטגיות והחשובות של אפלייד מטיריאלס העולמית. להערכת חברת המחקר TechInsights, החטיבה מחזיקה בנתח של יותר מ-50% משוק מערכות ה-eBeam העולמי, ומכירותיה בתחום הסתכמו בכמיליארד דולר בשנת 2021.

בחודש אוגוסט 2022 העריך נשיא ומנכ”ל אפלייד מטיריאלס העולמית, גארי דיקרסון, שהכנסות החטיבה יעלו בכ-40% בשנת הכספים 2022, "הודות לאימוץ נרחב של מטרולוגיית eBeam ושל פלטפורמות אופטיות חדשות לבדיקת פרוסות סיליקון”.

אפלייד מטיריאלס מגייסת 300 עובדים בישראל

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: החדר הנקי החדש של אפלייד מטיריאלס ברחובות

ב-12 החודשים האחרונים צמחו מכירות אפלייד מטיריאלס בישראל (Applied Materials) בכ-68%. לאור התחזית של החברה על המשך הצמיחה, היא מתכננת לגייס 300 עובדים בישראל, בנוסף לכ-2,000 העובדים שהיא מעסיקה כיום. פעילות אפלייד מטיריאלס בישראל מתבצעת באמצעות חטיבת Process Diagnostic and Control – PDC, הפועלת כיחידה עסקית עצמאית אשר מפתחת, מייצרת ומשווקת ציוד לבדיקת איכות הייצור במפעלי שבבים, ומנוהלת על-ידי רפי בן-עמי.

הצמיחה של הפעילות בארץ באה לידי ביטוי גם בהשקעות בתשתית: בסוף 2021 הודיעה אפלייד על הקמת חדרים נקיים חדשים בשטח של כ-3,200 מ"ר בקמפוס של החברה בפארק המדע ברחובות – בנוסף לחדרי הייצור הנקיים הקיימים, בשטח של כ-4,000 מ"ר. נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס העולמית, גארי דיקרסון, אמר שחטיבת PDC הגיע ברבעון האחרון להכנסות שיא. דיקרסון: "ההכנסות ממוצרי eBeam כמעט והוכפלו בתקופה זאת. אנו מצפים לעלות שוב על ביצועי השוק ב-2022 עם צמיחה חזקה במיוחד בתחום הבדיקות האופטיות של פרוסות סיליקון, ושיפור נוסף במכירות של מוצרי ה-eBeam".

מרכז הפיתוח הגדול ביותר מחוץ לארה"ב

חטיבת PDC מהווה את מרכז המו"פ והייצור הגדול ביותר של חברת אפלייד מטיריאלס מחוץ לארה"ב. בחודש אוקטובר 2021 היא הכריזה על מכונת הבדיקות החדשה PROVision 3E, אשר מאפשרת לבדוק את איכות הייצור של שבבים מתקדמים המיוצרים בתהליך של 3 ננומטר בלבד, ושל איגות הייצור של רכיבי זיכרון תלת-מימדיים. ההכרזה בוצעה לאחר שהחברה מסרה 30 מערכות ליצרנים מהגדולים בעולם של רכיבים לוגיים ושל רכיבי זיכרון מסוג DRAM ו-NAND. המערכת כוללת אלגוריתמי בינה מלאכותית המבצעים מדידות וניתוח כמויות גדולות מאוד של מידע המגיע מקו הייצור.

בתמונה: מכונת הבדיקות החדשה מכונת הבדיקות החדשה PROVision 3E שפותחה ומיוצרת בישראל

המערכת מאפשרת לבצע גם מדידת מימדים קריטיים וגם מדידות הזחה (Overlay) ומותאמת לבקרת הייצור של טרנזיסטורים חדשים 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. המערכת כוללת מיקרוסקופ אלקטרוני ייחודי (eBeam) המצוייד באלומות בעוצמות שונות: אלומה חזקה מאפשרת מדידה מהירה בעומק של כמה מאות ננומטרים ואלומות בעוצמות משתנות מותאמות לתכונות השבב, כדי שניתן יהיה למדוד מבנים וחומרים הרגישים לקרינת אלקטרונים.

המכירות של אפלייד מטיריאלס העולמית צמחו ברבעון הראשון של השנה בכ-21% והסתכמו בכ-6.27 מיליארד דולר. במהלך שנת 2021 צמחו מכירות החברה בכ-34% והסתכמו בכ-24 מיליארד דולר. דיקרסון העריך שהצמיחה תימשך גם בהמשך השנה. "התחזית שלנו ל-2022 היא חיובית מאוד מאחר ומגמות מתמשכות בתעשייה מניעות את השווקים שלנו כלפי מעלה. אנחנו מצויים בעמדה שתאפשר לנו לתפוס נתחי שוק גדולים יותר בתחומים שבהם אנחנו פועלים".

רפי בן עמי מונה למנכ"ל חטיבת PDC של אפלייד מטיריאלס

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: רפי בן עמי (מימין) ועופר גרינברגר

חברת אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) הודיעה על מינוי של רפי בן עמי למנכ"ל חטיבת Process Diagnostics and Control – PDC, שהיא מרכז המו"פ והייצור של החברה בישראל. בן עמי ייכנס לתפקיד בתחילת פברואר 2022. הוא מחליף בתפקיד את עופר גרינברגר שכיהן כמנכ"ל PDC בחמש השנים האחרונות.

גרינברגר מונה לדרגת סגן נשיא בכיר בחברה העולמית ויוביל את הפיתוח העסקי של מערכות בקרת תהליכי ייצור שבבים. הוא גם ימשך לשמש כנשיא חטיבת PDC הישראלית, ויתמקד במסגרת הזאת בעיקר בפיתוח עסקי ובקשרי חוץ מול גורמי ממשל והאקדמיה בישראל. רפי בן עמי הצטרף לאפלייד מטיריאלס לפני כ-9 שנים ומילא תפקידי ניהול שונים. בתפקידו האחרון הוא ניהל את מגוון הפעילות המוצרית-עסקית של חטיבת PDC.

לפני שהצטרף לאפלייד מטירילאס, מילא בן עמי תפקידי ניהול בכירים בחברות קומברס ונייס. גרינברג הצטרף לאפלייד מטיריאלס בשנת 2015, לאחר שלשו שנים שבהן ניהל את חברת אורביט מערכות תקשורת מנתניה. לפני-כן שימש כמשך כ-8 שנים כמנכ"ל חברת KLA ישראל, הפועלת ממגדל העמק.

כ-2,000 עובדים בחברת טכנולוגיה מהגדולות בישראל

פעילות אפלייד מטיריאלס ישראל נמצאת בצמיחה כיום היא נחשבת לאחת מחברות הטכנולוגיה הגדולות בארץ: החברה מעסיקה כ-2,000 עובדים והיא נמצאת בתהליך גיוס של 300 עובדים נוספים. חטיבת PDC פועלת כייחדת רווח עצמאית: היא מגדירה, מפחתת, מייצרת ומספקת מערכות מטרולוגיה למעקב ובקרת איכות הייצור של מוליכים למחצה. בשנת 2021 צמחו מכירותיה בכ-60% והגיעו להיקף של יותר ממיליארד דולר. לאחרונה החברה הודיעה על הגדלת תשתית הייצור שלה בפארק המדע ברחובות ועל בניית חדרים נקיים בשטח של כ-3,200 מ"ר, בנוסף לחדרים הנקיים הנוכחיים שהיא מפעליה, בשטח של כ-4,000 מ"ר.

אפלייד מטיריאלס ישראל מגייסת 200 עובדים חדשים

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: קמפוס אפלייד מטיריאלס ישראל בקרית המדע ברחובות

חברת אפלייד מטיריאלס ישראל (Applied Materials) החלה בקמפיין גיוס של 200 עובדים ועובדות חדשים במסגרת תהליך הצמיחה שלה בארץ. אפלייד מטיריאלס ישראל מפתחת ומייצרת מערכות בקרת ייצור (Process Diagnostics and Control) עבור תעשיית השבבים. כמעט כל השבבים בעולם עברו בתהליך ייצורם דרך המכונות שלה. החברה מנוהלת על-ידי עופר גרינברגר וכיום היא מעסיקה כ-1,750 עובדים, לאחר שבשנה האחרונה היא גייסה יותר מ-100 עובדים חדשים.

הגיוס הנוכחי ממוקד במפתחי תוכנה ואלגוריתמים, פיזיקאים, מהנדסי חומרה בתחומי המכניקה, בקרה, FPGA, מהנדסי מערכת, מהנדסי יישומים, GPS ואינטגרציה, אנשי שיווק, רכש, תכנון ועוד. המנכ"ל גרינברג אמר שהגיוס המאסיבי משקף את הביקוש הגובר לפתרונות הייחודיים של החברה. נשיא ומנכ"ל החברה העולמית, גארי דיקרסון, אמר לאחרונה שהחברה מצפה להגדיל את היקף המכירות בישראל בכ-50% בשנת 2021, ולהגיע להיקף מכירות של יותר מ-900 מיליון דולר רק ממערכות ה-eBeam, שהן מערכות בדיקת שבבים המבוססות על טכנולוגיית קרן אלקטרונים סורקת (מיקרוסקופ אלקטרוני) שפותחה בישראל.

ברבעון השני של שנת הכספים (שהסתיים ב-2 במאי 2021) הסתכמו מכירות אפלייד העולמית בכ-5.58 מיליארד דולר. תחזית המכירות לרבעון השלישי היא של 5.92 מיליארד דולר. דיקרסון העריך שהמכירות ימשיכו לעלות, "הודות למגמות ביקוש ארוכות טווח של מוליכים למחצה, ומשום שהמומחיות של החברה היא בהנדסת חומרים שהם קריטיים לטכנולוגיות שבבים חדשות".

מכירות אפלייד מטיריאלס ישראל צמחו ב-46%

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: מנכ"ל אפלייד מטיריאלס ישראל, עופר גרינברג (מימין) ונשיא ומנכ"ל החברה העולמית, גרי דיקרסון

בסיום שנת הכספים 2020 (שהסתיימה בחודש אוקטובר 2020), התברר שהמכירות של חברת אפלייד מטיריאלס ישראל צמחו ב-46% והשיגו שיא של כל הזמנים. החברה לא מסרה מה היה היקף המכירות. עופר גרינברגר, מנכ"ל אפלייד מטיריאלס ישראל, אמר: "היקף הפעילות העסקית של אפלייד מטיריאלס ישראל צמח באופן משמעותי מעל השוק והניב הכנסות שיא של כל הזמנים בשנת הכספים 2020, כל זאת תוך התמודדות עם סביבה מאתגרת בשל המגיפה. המוצרים שאנו מפתחים ומייצרים כאן בישראל מאפשרים ללקוחותינו הגלובליים להביא שבבים מתקדמים לשוק מהר יותר, דבר המניע את הצמיחה של טכנולוגיות חדישות כגון AI, מחשוב עתיר ביצועים ו-5G".

חברת אפלייד מטיריאלס העולמית מספקת טכנולוגיות ומכונות לייצור שבבים וצגים. החברה בישראל אחראית על פיתוח, ייצור ושיווק מערכות בדיקה ובקרת תהליכי ייצור שבבים (Process Diagnostics and Control). כמעט כל השבבים המיוצרים בעולם עוברים במהלך הייצור דרך מכונות הבדיקה הישראליות. כיום החברה מעסיקה בארץ כ-1,700 עובדים. בשנה האחרונה היא גייסה כ-200 עובדים, וכיום היא מגייסת עשרות עובדים נוספים, במיוחד בתחומי התוכנה, אלגוריתמים, הנדסה, אינטגרציית מוצר ועוד.

ביצועי שיא לאפלייד מטיריאלס העולמית

מכירות אפלייד מטיריאלס העולמית צמחו ברבעון האחרון של 2020 בכ-25% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד והסתכמו בכ-4.7 מיליארד דולר. היקף המכירות השנתי הסתכם בכ-17.2 מיליארד דולר- בהשוואה ל-14.6 מיליארד דולר אשתקד. נשיא ומנכ"ל אפלייד העולמית, גרי דיקרסון, אמר שהחברה סיימה את שנת 2020 עם ביצועי שיא, "הודות לביקוש הגבוה למערכות ושירותי מוליכים למחצה. ההזדמנויות העתידיות שלנו נראות טובות מתמיד הודות למגמות טכנולוגיות עוצמתיות המתגבשות כיום".

ביחס למוצרים הישראלים, אמר דיקרסון: "תחום הבדיקות שלנו רשם ביצועי שיא, עם גידול של 46% בהכנסות השנה. יש לנו ביקוש משמעותי מלקוחות מובילים וזכייה בנתחי שוק בתחום הבדיקות האופטיות וטכנולוגיות הE-beam עם מוצרים חדשים שעדיין נמצאים בשלבי אימוץ ראשונים. המערכת הזאת יכולה לראות פרטים שאף מערכת E-beam אחרת בעולם לא מסוגלת לראות".

דיקרסון: יותר מידע פירושו יותר שבבים

דיקרסון הסביר בשיחת הוועידה שלאחר פרסום הדו"חות, מדוע להערכת החברה מכירותיה ימשיכו לצמוח בשנים הקרובות: "כאשר מסתכלים על העשור הבא, אנחנו מצויים בנקודת שינוי שבה נוצרת תעשייה בהיקף של טריליוני דולרים המסתמכת על חידושים בתחום הנדסת החומרים, והתפתחויות טכנולוגיות כמו למשל AR/VR. אולם נקודת התפנית החשובה ביותר היא הבינה המלאכותית.

"לבינה המלאכותית השפעה עצומה על שוק השבבים. היא דוחפת את התעשייה ממערכות מוכוונות יישומים אל מערכות מוכוונות נתונים, אשר יעבדו את כל המידע הקיים בעולם. למגמה הזו יש שתי השלכות חשובות מאוד: הצמיחה של התעשייה כבר לא תוגבל על-ידי היכולת של האדם לצרוך ולייצר מידע, ושנית, יש צורך בכמות עצומה של מחשבים כדי לעבד את כל המידע הרב".

אפלייד מטיריאלס: תוצאות שיא לחטיבה הישראלית

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: גארי דיקרסון על-רקע מפעל אפלייד מטיריאלס ברחובות

ברבעון השני של השנה הפיננסית שלה, אשר הסתיים באפריל 2020, הסתכמו המכירות של חברת אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) בהיקף שיא של כ-3.96 מיליארד דולר, המהוות גידול של 12% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד. "למרות שהמצב עדיין נזיל", אמר נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס, גארי דיקרסון, ביחס למשבר הקורונה, "שרשרת האספקה שלנו מתאוששות והביקוש היסודי לציוד ולשירותים שלנו לתעשיית המוליכים למחצה נותר איתן".

גם בישראל הגיעה אפלייד לשיא של כל הזמנים. החברה מפעילה בארץ את חטיבת PDC, המפתחת ומייצרת מערכות בדיקה ובקרה לתעשיית השבבים (Process Diagnostics and Control). החברה מעריכה שכמעט כל השבבים בעולם עברו בתהליך הייצור דרך המכונות של אפלייד מטיריאלס המיוצרות בישראל. לדברי דיקרסון, "פעילות PDC הניבה הכנסות שיא במחצית הראשונה של השנה. אחד התורמים המרכזיים לשיא הזה היא מערכת הבדיקה האופטית החדשה שלנו, שתושק רשמית בהמשך השנה".

מוצר מהפכני שפותח בישראל

לדבריו, "תחום הבדיקות והמדידה הוא אחד מהתחומים שבהם יש לנו את התנופה החזקה ביותר. זהו אחד מתחומי הצמיחה החזקים ביותר עבורנו השנה. מרכיב חיובי נוסף בעסקי ה-PDC שלנו נמצא במערכות מבוססות קרן אלקטרונים (e-beam). שם יש לנו עמדת מובילות חזקה וגם כמה יכולות חדשות, עם טכנולוגיית ההדמיה ברזולוציה הגבוהה ביותר בתעשייה לצד אימוץ ראשוני חזק מאוד אצל לקוחות מובילים. חטיבת PDC מתחילה נהדר את שנת 2020. הייתי אומר שאנו בעמדה הטובה ביותר שהייתה לנו אי-פעם בתחום הזה".

אפלייד ישראל מגייסת עובדים

מרכז הפיתוח והייצור של החברה, המעסיקה בישראל כ-1600 עובדים, נמצא בפארק המדע ברחובות. בשנה האחרונה גייסה החברה 250 עובדים וגם בימים אלה היא ממשיכה גם הימים אלו בגיוס עובדים ועובדות חדשים בעיקר בתחומי התוכנה, אלגוריתמים, הנדסה, אינטגרציית מוצר ועוד. במסגרת התהמודדות של החברה עם מגיפת הקורונה, אף עובד לא הוצא לחל"ת ולא פוטר, החברה ממשיכה לשלם לכל העובדים שכר מלא.

עובדים שנאלצו להיכנס לבידוד לא היו צריכים לנצל ימי מחלה וקיבלו שכר מלא בתקופת הבידוד. החברה הודיעה שהיא ממשיכה לשלם באופן מלא לספקי השירותים בארץ, על-מנת שגם כ-800 העובדים שאינם מועסקים באופן ישיר על ידה, ימשיכו לקבל שכר מלא. זאת, על אף שחלק גדול מהם אינו נדרש להגיע לעבודה בקמפוס החברה ומרבית עובדי אפלייד עובדים מהבית.

מאגד המטרולוגיה הישראלי מחפש מענה למהפיכת השבבים התלת-מימדיים

פורסם בתאריך ע"י Techtime

במבט מבחוץ, חוק מור בגרסתו המקורית יוצא מהמחזור. החוק המתייחס להכפלת מספר הטרנזיסטורים בשבבים מתקדמים בכל 18 חודשים, כבר כמעט ואינו מתקיים. המעבר לגיאומטריות קטנות כמו 7 ננומטר ו-5 ננומטר נעשה קשה יותר ודורש זמן פיתוח והיערכות ארוך מבעבר. אלא שהתעשייה מתפתחת במימדים נוספים, לא רק בגודל, ומציבה אתגרים חדשים בפני מערכות הבדיקה והמדידה בקווי הייצור ובמעבדות הפיתוח.

"השינויים בתעשיית ייצור השבבים מחייבים אותנו לפתח טכנולוגיות שהיה נדמה שהן בלתי אפשריות עד לאחרונה", הסביר ל-Techtime מנהל הטכנולוגיות ושיתופי הפעולה האסטרטגיים בחברת אפלייד מטיריאלס ישראל (PDC), ד"ר דורון משולח. "אנחנו רואים למשל שכבר היום יש מעבר למבנים תלת-מימדיים: יצרני זכרונות החלו לייצר מבנים הכוללים כמה עשרות תאי זיכרון אחד על השני וגם הטרנזיסטורים עצמם הפכו לתלת-מימדיים, עם הופעתם של טרנזיסטורי FinFET, במטרה להגדיל את מספרם בשטח נתון. כעת מדברים בתעשייה על ייצור של טרנזיסטורים ישירות אחד על-גבי השני.

"תעשיית המטרולוגיה (מדידה מדויקת ובקרת הייצור של שבבים מתקדמים) תצטרך לספק מענה להתפתחויות האלה. בישראל הדבר חשוב במיוחד, בזכות המעמד שלנו בתעשייה הזאת. ישראל היא מעצמה טכנולוגית עולמית בתחום המטרולוגיה לתעשיית השבבים, ואנחנו חייבים לשמור על המעמד הזה. המטרה של מאגד השבבים הישראלי MDM, היא לחקור ולבחון היתכנות טכנולוגית של רעיונות חדשים וטכנולוגיות תשתיתיות, שיאפשרו לתעשייה הישראלית להביא לשוק מוצרים חדשים ולשמור על מעמדה בתחום".

גם פיסיקאי וגם מנהל

ד"ר דורון משולח הצטרף לחברת אפלייד מטיריאלס ישראל (Applied Materials) בשנת 2002 לאחר שסיים את לימודי הדוקטורט בפיסיקה במכון וייצמן בתחום האופטיקה האולטרה-מהירה ואינטראקציה בין אור לחומר. במסגרת המחקר הוא פיתח ובנה מכשיר לייזר רב-עוצמה המייצר פולסים קצרים באורך של מספר פמטו-שניות ושיטות למדידה שלהם. במרכז הפיתוח והייצור הישראלי של אפלייד הוא עסק במחקר בסיסי וניהל קבוצת מחקר בתחום המיקרוסקופיה. בהמשך, שימש כמנהל מוצר והיה אחראי על ניהול מוצר מורכב לאיתור פגמים ולבקרת ייצור שבבים  אצל לקוח מרכזי.

מערכת VeritySEM של אפלייד מטיריאלס ישראל, המבצעת בדיקות של שבבי זיכרון תלת-מימדיים
מערכת VeritySEM של אפלייד מטיריאלס ישראל, המבצעת בדיקות של שבבי זיכרון תלת-מימדיים

לפני מספר חודשים הוא מונה לתפקיד מנהל הטכנולוגיות ושיתופי הפעולה האסטרטגיים של אפלייד מטיריאלס ישראל, אשר אחראית על פיתוח וייצור מערכות המטרולוגיה והבדיקה של החברה העולמית. הפעילות של החברה בישראל מתמקדת בעיקר שני תחומים מרכזיים: מכונות המבוססות על מיקרוסקופים אלקטרוניים המשמשות לאיפיון פגמים ולביצוע מדידות של גדלים קריטיים בתהליך הייצור של שבבים, ומכונות המבוססות על מיקרוסקופים אופטיים לסריקה מהירה של פרוסות סיליקון ומסכות ליתוגרפיה למציאת פגמים ובקרת תהליך הייצור וההדפסה של שבבים.

מיקרוסקופים אלקטרוניים הם בעלי רזולוציה גבוהה מאד אבל איטיים יחסית, ומערכות אופטיות הן מהירות מאוד אבל בעלות רזולוציה נמוכה יותר. לדברי משולח, נקודת העבודה האופטימלית בין הרזולוציה לבין המהירות נקבעת על-ידי כל לקוח בנפרד, בהתאם לצרכים הייחודיים שלו.

שיתוף פעולה ישראלי

מאגד השבבים הישראלי MDM – Multi Dimensional Metrology, התחיל לפעול בחודש יולי 2017, ובשבוע שעבר סיכם את שנת הפעילות הראשונה שלו בכנס טכנולוגי של חברי המאגד. המאגד עוסק במחקר ופיתוח טכנולוגיות מדידה ובקרת תהליכים בתעשיית השבבים, המבוססות על היתוך מידע המגיע ממקורות רבים, תוך כדי שיתופי פעולה בין החברות והאקדמיה. הוא הוקם ביוזמת חברת אפלייד מטיריאלס ישראל (Applied Materials Israel)  ויו"ר המאגד היום הוא ד"ר משולח. היו"ר המקים של המאגד היה יורם עוזיאל שפרש לאחרונה מהחברה.

המאגד פועל במסגרת תוכנית מגנ"ט ברשות החדשנות. החברות המשתתפות במאגד הן אפלייד מטיריאלס ישראל מרחובות, NOVA Measuring Instruments מרחובות המספקת ציוד למדידת מדדים קריטיים בטכנולוגיות אופטיות ואחרות, חברת Bruker (לשעבר ג'ורדן ואלי) המפתחת מערכות מטרולוגיה מבוססות X-ray, חברת El-Mul מנס ציונה המייצרת גלאים לתעשיית הננו-אלקטרוניקה וגם חברת אינטל.

 

המבנה התלת-מימדי של טרנזיסטור FinFET
המבנה התלת-מימדי של טרנזיסטור FinFET

משתתפים נוספים הם חברת Nanomotion  מיוקנעם המפתחת מערכות שינוע בדיוק ננומטרי, חברת Nanonics Imaging הירושלמית המספקת טכנולוגיות מדידה מדויקות באמצעות קירבה אל המשטח הנמדד (Atomic Force Microscope),  וחברת המחשבים Dell EMC. קבוצות המחקר האקדמיות המשתתפות במאגד מגיעות מהטכניון, מאוניברסיטת בן-גוריון, מאוניברסיטת תל-אביב, מאוניברסיטת בר-אילן מהאוניברסיטה העברית וממכון וייצמן למדע.

ארבעת עמודי התווך של תעשיית המטרולוגיה העתידית

משולח: "במאגד פועלות ארבע קבוצות עבודה המפתחות את הטכנולוגיות של הדור הבא, שיאפשרו לתעשיית המטרולוגיה הישראלית לשמור על היתרון שלה בשוק הזה. הקבוצה הראשונה חוקרת שיטות חדשות לאפיון וניתוח חומרים המשמשים בתעשיית השבבים. המטרה היא לקבל מידע כמו המבנה הפנימי של פרוסת הסיליקון במהלך הייצור, ותכונות כמו סוג החומר ומבנה השכבות. פיתוח כזה יאפשר לנו לספק יכולות חדשות באמצעות מדידות לא הרסניות.

"קבוצת העבודה השנייה בודקת שיטות חדשות להדמייה של מבנים על פרוסת הסיליקון. המחקר מתבצע בשילוב מגוון שיטות, כמו קרני רנטגן, מיקרוסקופיה אלקטרונית, מיקרוסקופיה של שדה קרוב, מערכות אופטיות ועוד. אנחנו מחפשים דרכים חדשות לאתר פגמים בייצור. רעיון שאנחנו בודקים הוא שילוב מידע המגיע ממספר שיטות מדידה שונות, בכדי  לקבל תובנות חדשות ומידע חדש על הפרוסה. בעולם האופטי, למשל, אנחנו מנסים לעצב את כתם האור הפוגע בפרוסת הסיליקון, באופן שתיווצר אינטראקציה טובה יותר בין האור ובין החומר. אנחנו גם בודקים היתכנות למקורות אור חדשים באורכי גל קצרים, כמו למשל, 100-200 ננומטר, מתוך מטרה לקבל רזולוציה גבוהה בקרינה שאינה הרסנית".

ארכיטקטורות מחשוב חדשות

"קבוצת העבודה השלישית מתמקדת באלגוריתמיקה וארכיטקטורות תוכנה לעיבוד המידע. אנחנו חוקרים מספר תחומים במקביל כדי לשפר את יכולות הסיווג האוטומטית של פגמים המתגלים על הפרוסה, כדי להבין טוב יותר את אופי הפגמים והסיבות למקורם. במסגרת הזאת אנחנו בודקים רעיונות כמו שילוב בין סנסורים המאפשרים להשתמש במידע קיים ושאינו מנוצל, שימוש בטכנולוגיות Big Data כדי למצוא קשרים בין מדידות מסוגים שונים וגם חוקרים ארכיטקטורות מחשוב חדשות: למשל, כיצד לאסוף את המידע המגיע ממספר מכונות שונות בקו הייצור וכיצד לנהל את כל המידע הזה.

"קבוצת העבודה הרביעית מתמקדת בהיבטים מערכתיים מכניים. צריך לזכור שככל שקטן גדלו של הטרנזיסטור, יש צורך במערכות בעלות יציבות והדירות מכנית גבוהה ביותר.  אנחנו בודקים את ההיתכנות של רעיונות חדשים, כמו למשל הכנסת מיקרוסקופ מסוג AFM מהיר מאוד אל קו הייצור עצמו, והדבר מחייב מערכות מכניות מדוייקות ויציבות ברמה של תת-ננומטר. פעילות המאגד מאפשרת לקדם גם חברות קטנות ובינוניות, וכן להגדיל את מאגר כוח האדם בישראל העוסק במטרולוגיה ולחשוף אליו סטודנטים וחוקרים מהאקדמיה".