“亦庄智造”破解晶圆检测难题

   “亦庄智造”破解晶圆检测难题
  量拓科技自主研发产品进入全球顶尖ALD机企业产业


  本报讯(融媒体中心记者方针)放上晶圆、对焦、调整……11月17日,走进经开区企业北京量拓科技有限公司(以下简称“量拓科技”),正赶上技术人员通过光谱椭偏仪对12英寸晶圆样品进行试检测,以确定晶圆上的纳米薄膜均匀性是否符合要求。量拓科技总经理孟永宏介绍说,经过多年的技术积累,拥有完全自主知识产权的光谱椭偏仪近期已经进入国际顶尖的原子层沉积镀膜设备公司开展应用,打破了国外厂商在该领域的垄断。
  为什么要对晶圆样品进行检测呢?在一个晶圆上,通常要做出成千上万的芯片单元,因此对晶圆表面进行扫描式测量对于表征整个晶圆上镀膜的均匀性非常重要,而扫描测量的“利器”就是光谱椭偏仪。光谱椭偏仪是椭偏仪家族中的一种,它采用宽光谱多波长的光波照明样品,分析时结合样品材料的光学色散特性,可以对几十甚至上百层结构的纳米薄膜进行检测,在半导体集成电路的研发、生产、封装过程中是必不可少的工具。
  “椭偏仪最拿手的就是测量纳米(1纳米相当于头发丝直径的约五万分之一)级薄膜的厚度、折射率、消光系数等参数,椭偏仪为非接触测量,快速、无损、无需真空、精度高、可测单层膜或多层膜。”孟永宏说。
  孟永宏认为这种非接触的方法非常有优势,比如光经过任何物质,只要发生反射、透射、折射、散射,偏振态都会发生变化,而随着我国产业升级和制造业水平的提高,椭偏仪的应用也越来越广。
  在半导体集成电路领域,为了提高效率、提高晶圆材料的利用率,晶圆尺寸越来越大,晶圆直径发展到目前最大的12英寸。“半导体集成电路对光谱椭偏仪的要求非常严格,要进入顶级的半导体集成电路,仪器必须满足测量12英寸晶圆的基本功能,除此之外,还要具备连续大范围变入射角度、自动样品对准等功能。”孟永宏说。
  实际上,量拓科技原有的ES01系列光谱椭偏仪已经在半导体领域获得众多应用,服务于镀膜机设备、晶圆、光刻材料、封装、芯片、探测器等细分领域,但可扫描的样品最大尺寸为8英寸。随着国内半导体领域的快速发展,对12英寸晶圆的大尺寸精细扫描检测已成为实际需求,量拓科技通过组织技术攻关,成功突破技术壁垒,经过对样机的测试、算法优化、校准提升等工艺,扫描型光谱椭偏仪已成功交付国际顶尖的原子层沉积镀膜设备公司,用于12英寸晶圆样品的扫描测量。
  在性能上,与国外仪器相比,量拓科技的12英寸光谱椭偏仪除了具备大面积扫描、自动调焦、自动倾斜调节、微光斑等技术外,研发团队还赋予其一整套的软件和硬件,用于对曲面样品进行扫描检测,这种技术对于半导体领域、光学领域以及复杂曲面领域检测具有独特的应用。孟永宏说,“该型设备的产业化应用,打破了国外厂商对大晶圆扫描测量的技术垄断,实现了国产替代,目前,公司还通过加强与专业的半导体检测设备公司合作,来加快产品进入半导体检测领域的步伐”。
  记者了解到,成立于2008年的量拓科技已经成为国际高端椭偏仪器的主要厂商之一,在椭偏测量领域,已开辟出纳米薄膜检测、偏振器件检测、偏振光波检测等应用方向,很多产品在国际上具有独创性,其研发生产的椭偏仪已在光伏太阳能电池、光学镀膜、平板显示等领域获得广泛应用,产品还出口到东南亚多个国家。孟永宏说,量拓科技专注于成为椭偏测量领域中提供领先的技术、产品和服务的企业,公司将在这一细分领域深耕,研发出更多产品,持续为国家的尖端领域贡献力量。

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