搶占半導(dǎo)體前工序高精度計測新高地
隨著半導(dǎo)體制造進(jìn)入納米級微細(xì)化時代，晶圓表面形貌的計測難度不斷提升。日本精密計測設(shè)備制造商小坂研究所近日發(fā)布了全新接觸式晶圓臺階測量儀「NT1520」，首次在行業(yè)內(nèi)采用直動式檢測結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)杠桿式結(jié)構(gòu)精度提升約100倍，可實現(xiàn)0.1nm級別的高度分辨率，并將檢測時間縮短至原來的約一半。
該設(shè)備支持4英寸、6英寸、8英寸晶圓測量，適用于薄膜沉積、刻蝕圖形、配線層高度差等關(guān)鍵工藝的表面形貌檢測。小坂研究所計劃首年銷售10臺，未來目標(biāo)是在晶圓臺階計測領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球20%市場份額。
從硬盤表面計測起家，逐步走向半導(dǎo)體精密檢測
小坂研究所成立于20世紀(jì)中期，早期以硬盤表面形狀計測儀為代表產(chǎn)品，憑借其超精密位移檢測與表面粗糙度分析技術(shù)在行業(yè)中形成技術(shù)積累。
2000年前后，公司將該技術(shù)應(yīng)用于平板顯示（FPD）面板基板檢測，隨后進(jìn)一步轉(zhuǎn)向半導(dǎo)體晶圓表面形貌計測領(lǐng)域。
業(yè)內(nèi)人士指出，小坂研究所雖然在半導(dǎo)體量測設(shè)備領(lǐng)域的知名度不如大型國際廠商，但在納米級接觸式位移計測方面擁有深厚的工程技術(shù)與工藝?yán)斫?，客戶群體涵蓋晶圓廠、材料廠以及設(shè)備制造商。
直動式 vs. 杠桿式：決定精度的結(jié)構(gòu)差異
傳統(tǒng)接觸式臺階計測一般采用杠桿式結(jié)構(gòu)，因為探針以支點為中心做弧形運動，微小角度變化會在納米級量測中放大誤差。
而NT1520采用的直動式檢測結(jié)構(gòu)完全取消支點，使探針沿垂直方向做線性位移，直接跟蹤臺階高度差。
優(yōu)勢包括：
分辨率達(dá) 0.1 nm
高度范圍覆蓋 最大 1300 μm
計測結(jié)果不受探頭角度運動誤差影響
支持 X/Y 雙軸掃描，減少晶圓重新定位步驟
檢測效率方面，NT1520的處理時間約為傳統(tǒng)設(shè)備的50%，有助于前工序量測與缺陷追蹤環(huán)節(jié)的節(jié)拍優(yōu)化。
布局下一代規(guī)格：12英寸與600mm面板級晶圓
小坂研究所已同步規(guī)劃：
型號
適用晶圓尺寸
NT1520 4/6/8英寸
NT3030 12英寸（量產(chǎn)主流）
NT6060 600mm方形晶圓/面板級封裝（PLP）
在先進(jìn)封裝（Fan-Out/PLP）快速發(fā)展的背景下，600mm級晶圓形貌計測市場被認(rèn)為將迎來結(jié)構(gòu)性增長，小坂研究所希望在該領(lǐng)域提前布局。
接觸式重新受到重視，非接觸式量測將與之融合
雖然晶圓廠逐漸引入激光干涉、光學(xué)反射、白光干涉等非接觸式量測方式，但隨著材料多樣化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，光學(xué)反差與表面反射特性帶來的偏差日益明顯。
因此，業(yè)內(nèi)正在形成共識：
接觸式量測是納米級計測的“基準(zhǔn)值”，非接觸式用于高速掃描，兩者將并行并融合。
小坂研究所也表示，未來將基于接觸式量測經(jīng)驗，開發(fā)混合式高速非接觸臺階計測系統(tǒng)。
咨詢：135 2207 9385
結(jié)語
隨著前工序與先進(jìn)封裝對形貌控制的要求進(jìn)一步提高，高精度臺階計測設(shè)備的戰(zhàn)略價值凸顯?！窷T1520」不僅是小坂研究所在半導(dǎo)體計測領(lǐng)域的一次產(chǎn)品升級，也反映了行業(yè)正在從“高速量測”走向“高精度 × 高效率 × 基準(zhǔn)化”的新階段。
小坂研究所能否憑借直動式技術(shù)在全球市場獲得更高份額，值得持續(xù)關(guān)注。
