Kiek laiko užtrunka fotolitografijos aparato įsigijimas ir montavimas? Išsamus laiko juostos ir patalpų parengties vadovas
Išleido DMJ Semiconductor Engineering Division
Svetainė: https://www.dmjsemi.com/
Tikslinė auditorija: švarių patalpų vadovai, puslaidininkių operacijų planuotojai, akademiniai nanofabų direktoriai, MEMS gamybos prižiūrėtojai ir kapitalo įrangos pirkimo vadovai.
1. Įvadas
Planuodami puslaidininkinės fotolitografijos įrangos įsigijimą, įrenginių direktoriai ir projektų vadovai nuolat sutelkia dėmesį į du pagrindinius planavimo klausimus:
• Kiek laiko užtrunka nuo užsakymo pateikimo iki mašinos gavimo mūsų įmonėje?
• Kaip greitai įranga gali būti sumontuota, sukalibruota ir pradėta aktyviai gaminti, kai įranga patenka į švarios patalpos pakrovimo doką?
Fotolitografijos įranga nėra nepriekaištinga--laboratorijos priemonė. Ekspozicijos sistemose integruotos tikslios granito vibracijos pakopos, sub-mikronų optiniai mazgai, didelės-galios apšvietimo šaltiniai ir specializuota valdymo programinė įranga. Todėl pirkimų tvarkaraščiai negali būti traktuojami kaip įprasti aparatinės įrangos pirkimai.
Bendra trukmė nuo pradinio reikalavimų aprėpties nustatymo iki pirmųjų kvalifikuotų plokštelių paleidimo trunka nuo 6 iki 12 savaičių standartizuotoms tiesioginio -rašymo sistemoms arba sandėlyje esančioms kaukių lygiavimo sistemoms, iki 26 iki 52+ savaičių, kai naudojamos labai pritaikytos projekcijos žingsneliai ir automatiniai didelio{6}}našumo gamybos skaitytuvai.
Suprasdami realią laiko juostą{0}}ir atpažindami pagrindinius kintamuosius, lemiančius įrangos pristatymą ir švarių patalpų paleidimą,-inžinierių komandos gali koordinuoti įrenginio parengtį, sinchronizuoti fotorezisto ir cheminių medžiagų įsigijimą ir išvengti brangių įrenginių kūrimo etapų vėlavimų.
2. Tipiškas fotolitografijos aparato įsigijimo laikas
Fotolitografijos mašinos pirkimo projektas tęsiasi per šešis{0}}gerai apibrėžtus veikimo etapus:
1 etapas: proceso reikalavimų patvirtinimas (1–2 savaitės)
Prieš prašydama oficialių komercinių pasiūlymų, pirkėjo procesų inžinierių komanda apibrėžia techninius pagrindinius kriterijus:
• Pagrindo dydis ir geometrija (pvz., 2 colių, 4 colių, 6 colių, 8 colių plokštelės arba skeltos 5 mm × 5 mm štampai).
• Tikslinio kritinio matmens (CD) skiriamoji geba (pvz., 0,5 μm, 1,0 μm arba 3,0 μm) ir reikalingas fotorezisto plėvelės storis.
• Norimas sluoksnio-į-sluoksnio perdengimo tikslumas (pvz., Mažiau nei ±0,25 μm arba lygus ±0,25 μm viršutinės-šoninės dalies arba Mažiau arba lygus ±1,0 μm Nugaros infraraudonųjų spindulių lygiavimas).
• Švarios patalpos aplinkos klasifikacija (ISO klasė 5 / klasė 100 arba ISO klasė 6 / klasė 1 000) ir galimi lubų tarpai.
2 etapas: įrangos pasirinkimas ir preliminarus pasiūlymas (nuo 2 iki 4 savaitės)
Klientas pasitelkia kandidatus į gamintojus,-pvz., DMJ Semiconductor-, kad peržiūrėtų mašinų modelius, palygintų tiesioginio-rašymo ir kaukės{3}}lygiavimo architektūras be kaukės ir įvertintų optines konfigūracijas. Tiekėjas sukuria išsamų techninį ir komercinį pasiūlymą, kuriame nurodoma pagrindinės mašinos kainodara, pagrindiniai vakuuminiai / aušintuvai, programinės įrangos licencijos ir garantijos sąlygos.
3 etapas: techninis įvertinimas, pavyzdžio patikrinimas ir užsakymo patvirtinimas (4–8 savaitės)
Didelio-tikslumo taikymui patikimi tiekėjai atlieka empirinį mėginių eksponavimą, naudodami faktinius kliento plokštelių substratus ir atsparius cheminėms medžiagoms. Kai kritiniai matmenų tikslai ir šoninių sienelių profiliai patikrinami naudojant skenuojančią elektroninę mikroskopiją (SEM), šalys užbaigia pirkimo sutartį, nustato mokėjimo sąlygas (pvz., 30 % avansas, 40 % FAT, 20 % SAT, 10 % išlaikymas) ir išduoda privalomą pirkimo užsakymą.
4 etapas: gamyba, surinkimas ir gamyklos priėmimas (nuo 8 savaičių iki 28+)
Gamintojas atlieka scenos surinkimą, optinį derinimą, kabelių klojimą ir sistemų integravimą. Prieš išsiunčiant įrangai atliekamas gamyklinis priėmimo bandymas (FAT) statybininko įstaigoje, patvirtinantis scenos judesio plokštumą, automatinio fokusavimo atsaką, optinio apšvietimo vienodumą ir etaloninių plokštelių skiriamąją gebą.
5 etapas: dėžės, tarptautinis siuntimas ir muitinės formalumai (nuo 2 iki 6 savaičių, priklausomai nuo logistikos režimo)
Mašina išardoma į transportavimo modulius, vakuuminė{0}}užsandarinta su drėgmei atsparia pakuote ir smūgio indikatoriais bei sukraunama į pritaikytas medines dėžes. Vežimas vykdomas kontroliuojamos temperatūros- oro transportu (3–7 dienų tranzitas) arba specialiu jūriniu kroviniu (20–35 dienų tranzitu), o po to atliekami importo muitinės formalumai ir švarios patalpos oro užtvaros pakopos.
6 etapas: švarios patalpos įrengimas, paleidimas ir priėmimas (1–3 savaitės)
Vietos priežiūros inžinieriai išardo mašiną, išlygina vibracijos izoliacijos rėmą, prijungia komunalines paslaugas, atlieka optinio pluošto kalibravimą, apmoko švarių patalpų operatorius ir atlieka klientų gamybos plokštelių priėmimo bandymą (SAT).
Projekto santrauka: standartizuotos bekaukės litografijos sistemos paprastai užbaigia kelionę nuo pabaigos{0}} iki galo per 8–16 savaičių, o specializuotoms didelės-apimties automatizuotoms gamybos sistemoms reikia 24–40+ savaičių.
3. Kokie veiksniai turi įtakos pristatymo laikui?
Įvairių projektų vykdymo laikas labai skiriasi. Penki pagrindiniai veiksniai lemia, kaip greitai galima sukurti ir išsiųsti fotolitografijos sistemą:
Įrangos prieinamumas:-sandėliuose ir pagal užsakymą-pagaminta-:
• Standartinės atsargų arba demonstracinės sistemos: tiekėjai retkarčiais palaiko standartinius{0}}konfigūracijos bazinius rėmelius arba gamyklinius demonstracinius vienetus, kuriuos galima išbandyti, supakuoti ir išsiųsti per 2–6 savaites.
• Pagamintos-pagal užsakymą-sistemos: nuo pat pradžių sukurtoms sistemoms reikia įsigyti ilgų-pagrindinių komponentų-, pvz., optinių objektyvų lęšius, tikslius granito pagrindus ir linijinius variklio etapus,-kuriuos sukūrimo ciklai trunka nuo 12 iki 24 savaičių.
Optinio ir mechaninio pritaikymo lygis:
Standartinės katalogo konfigūracijos išsiunčiamos daug greičiau nei pritaikytos platformos. Individualios inžinerijos užklausos, kurios prailgina gamybos laiką, apima:
• Dviejų{0}}bangos ilgių kietojo kūno{1}}lazeriniai moduliai (pvz., derinant 405 nm ir 375 nm optinius kelius).
• Individualūs kelių{0} zonų vakuuminiai griebtuvai, skirti trapiems sudėtiniams pagrindams (GaAs, GaN-ant-Si, InP arba stiklo plokštėms).
• Automatiniai kasetės{0}}į-kasečių plokštelių apdorojimo robotai (EFEM / SMIF integracija).
• Galinė infraraudonųjų spindulių (IR) derinimo optika, skirta MEMS naudojant -silicio per (TSV) gamybą.
Tiekėjo gamybos pajėgumai ir atsilikimas:
Didelių puslaidininkių kapitalo sąnaudų laikotarpiais optinių komponentų liejyklos ir tikslaus apdirbimo subrangovai susiduria su dideliais atsilikimais. Tiekėjai, turintys integruotą-namų surinkimo ir vietinių komponentų atsargas-, pvz., DMJ Semiconductor-, griežčiau kontroliuoja pristatymo grafikus nei trečiųjų šalių{4}} įrangos brokeriai.
Pristatymo būdas ir pasaulinė paskirties vieta:
• Krovinių gabenimas oro transportu: tinkamiausias būdas naudoti subtilius puslaidininkinius įrankius. Pervežimo laikas yra nuo 3 iki 7 darbo dienų, esant minimaliai temperatūrai ir vibracijai.
• Dedikuotas jūrų krovinių gabenimas: ekonomiškesnis didelių gabaritų gamybos stepperiams, tačiau tranzitas trunka 20–35 dienas ir papildomas uosto tvarkymo laikas.
• Vidaus specializuotas transportas: norint perkelti didelio{0}}tikslumo įrangą iš oro uosto krovinių mazgų į švarias patalpas, reikia oro-pakabos sunkvežimių, kurie apsaugotų optinius bangų frontus nuo smūgių kelyje.
Muitinės įforminimas ir taisyklių laikymasis:
Puslaidininkių poveikio sistemos yra dvejopo{0}}naudojimo stebimos prekės tam tikrose jurisdikcijose. Iš anksto parengus tikslias komercines sąskaitas faktūras, HS prekių kodų klasifikacijas, CE / SEMI S2 saugos sertifikatus ir importo leidimus, muitinės patikrinimai neleidžia savaitėms sustabdyti pristatymo įvežimo uostuose.
Viena iš šių sąlygų – ar yra paskolos užstatas ar užstatas, jeigu paskolos gavėjas negali grąžinti paskolos, paskolos davėjas turi teisę paimti iš paskolos gavėjo įrangą, turtą ir pan. ir parduoti, kad atgautų pinigus. Ši įranga ar turtas gali būti turtas, pirktas už paskolą.
4. Kiek laiko trunka montavimas ir paleidimas?
Kiek laiko procesų inžinieriai gali atskleisti gamybos plokšteles, kai mašinų dėžės pateks į objektą?
Esant optimaliam švarios patalpos paruošimui, tiesioginio-rašymo arba tikslaus lygintuvo įrengimas ir paleidimas užtrunka 5–10 darbo dienų. Sudėtingų redukcinių laiptelių su automatizuotomis plokštelėmis procesas paprastai trunka 2–4 savaites.
Paleidimo seka susideda iš penkių struktūrinių etapų:
1 etapas: takelažo, išardymo ir įrenginių jungtys (1–2 dienos)
Mašina perkeliama per švarios patalpos įrangos oro šliuzą, išimama iš užtvaros pakuotės ir pastatoma ant nustatytos švarios patalpos grindų pėdsakų. Technikai jungia nuolatines švarių patalpų komunalines paslaugas:
• Švarus sausas oras (CDA): reguliuojamas iki 0,6 MPa arba lygus, dalelės -filtruojamos iki 0,01 μm ir išdžiovinamos iki slėgio rasos taško, mažesnio arba lygaus -40 laipsnių .
• Proceso vakuumas: mažiausiai -80 kPa, kad būtų galima patikimai pritvirtinti griebtuvą.
• Elektros maitinimas: specialus, slopinamas viršįtampio-kintamosios srovės maitinimas (vienfazis-220 V arba trifazis 380 V / 480 V) su izoliuotu švarios patalpos įžeminimu (varža < 5 Ω).
• Procesinis aušintuvas / išmetimas: uždarojo{0}}ciklo vandens aušintuvų (temperatūros stabilumas ±0,1 laipsnio) ir tirpiklio garų išmetimo jungčių prijungimas.
2 etapas: mechaninio niveliavimo ir vibracijos izoliacijos derinimas (2–3 dienos)
Lauko techninės priežiūros inžinieriai išlygina granito staklių pagrindą, naudodami tikslius elektroninius nuolydžio matuoklius (tikslumas Mažesnis arba lygus 0,02 mm/m). Pasyvūs oro-spyruokliniai izoliatoriai arba aktyvios pjezoelektrinės vibracijos slopinimo sistemos yra suslėgtos ir sureguliuotos taip, kad izoliuotų optinę galvutę nuo švarios patalpos grindų vibracijos, atitinkančios VC-D arba VC-E kriterijus.
3 etapas: optinio pluošto išlygiavimas ir etapo koordinačių kalibravimas (3–5 dienos)
Inžinieriai sulygiuoja lazerinio diodo ekspozicijos galvutę, kalibruoja optinius automatinio fokusavimo jutiklius ir atvaizduoja etapo judėjimo ortogonalumą visame plokštelės judėjimo lauke. Tikrinami kodavimo atsiliepimai realiuoju laiku, kad būtų užtikrintas žingsnio-ir-pakartotinis padėties nustatymo pakartojamumas neviršijant -mikronų tolerancijos.
4 etapas: proceso kvalifikacija ir empirinis svetainės priėmimo testavimas (5–7 dienos)
Aparatas atskleidžia bandomąsias plokšteles, padengtas kliento fotorezistu. Inžinieriai kuria plokšteles ir patikrina:
• Kritinės dimensijos (CD) skiriamoji geba izoliuotuose ir tankiuose linijų{0}}erdvės masyvuose.
• Viršutinis-šoninis ir užpakalinis sluoksnis-iki-sluoksnio perdengimo tikslumas (patvirtina, kad nuo ±0,25 μm iki ±0,5 μm specifikacijos yra mažesnės arba lygios).
• Ekspozicijos lauko susiuvimo vienodumas tiesioginio{0}}rašymo platformose.
5 etapas: praktinis-operatoriaus ir techninės priežiūros mokymas (7–10 dienos)
Švarios patalpos operatoriai gauna struktūrines instrukcijas apie CAD failų importavimą (GDSII, DXF, OASIS), receptų programavimą ir optinio fokusavimo{0}}ekspozicijos matricos (FEM) optimizavimą. Švarios patalpos priežiūros darbuotojai yra apmokyti valyti griebtuvą, stebėti lazerio galią ir atlikti prevencinės priežiūros grafikus.
5. Kaip išvengti vėlavimo perkant fotolitografijos aparatą
Kad jūsų įranga būtų pristatyta pagal grafiką ir pradėtų veikti be brangių vėlavimų, švarių patalpų komandos turėtų laikytis penkių aktyvių strategijų:
1. Iš anksto užbaikite technines specifikacijas:
Pasirašius gamybos sutartį, nekeiskite optinių parametrų, pagrindo matmenų ar automatizavimo reikalavimų. Inžinerinių pakeitimų įsakymai (ECO) mechaninio surinkimo metu nustato reikšmingas pertvarkymo ir komponentų pristatymo laiko nuobaudas.
2. Patikrinkite tiekėjo atsargas ir komponentų pristatymo laiką:
Prieš pateikdami pirkimo užsakymą, tiesiogiai paklauskite pardavėjo, ar branduolių mazgai (objektyviniai lęšiai, lazeriniai diodai, judesio etapai) jau yra sandėlyje, ar juos reikia įsigyti iš trečiųjų šalių. Iš anksto paaiškinkite realius pristatymo grafikus.
3. Visiškas švarios patalpos paruošimas lygiagrečiai:
Prieš ruošdami komunalines paslaugas, nelaukite, kol atvyks įranga. Užbaikite komunalinių paslaugų nuleidimo linijas, įdiekite specialias įžeminimo grandines, patikrinkite švaraus sauso oro rasos taškus, patikrinkite tarpdurių ir lifto tarpus ir patvirtinkite grindų vibracijos lygį, kol įranga surenkama gamykloje.
4. Sudarykite aiškius siuntimo, takelažo ir muitinės protokolus:
Sudarykite sutartį su patyrusiais puslaidininkių ekspeditoriais, kurie supranta klimato{0}}kontroliuojamą oro transportą ir smūgių{1}} registratorių stebėjimą. Apsaugokite visus muitinės dokumentus ir atleidimo nuo muitų sertifikatus gerokai prieš išsiuntimo dieną.
5. Palaikykite struktūrinį ryšį su tiekėju:
Su savo gamintojo projektų vadovu susitarkite kas -kassavaitinius techninius patikrinimus-. Peržiūrėkite gamybos etapus, patvirtinkite svetainės parengties kontrolinius sąrašus ir iš anksto suplanuokite inžinieriaus prieigą prie švarių patalpų.
Paskolinio kapitalo dydis, kurį įmonė turi jos įstatinio kapitalo atžvilgiu, yra jos svertas.
Įmonė, kurios įstatinio kapitalo atžvilgiu daug skolinasi, turi didelį svertą. Įmonė, kuriai sunku sumokėti skolą, turi per didelį svertą.
6. Išvada
Norint įsigyti fotolitografijos aparatą, reikalingas disciplinuotas proceso inžinerijos, patalpų valdymo ir tiekėjo logistikos koordinavimas.
Realus pirkimų planavimo langas atrodo taip:
• Standartinės kaukės tiesioginės{0}}rašymo sistemos: 8–14 savaičių nuo užsakymo pateikimo iki kvalifikuotos gamybos.
• Pagaminta-pagal-užsakymą pritaikytos sistemos: nuo 16 iki 26 savaičių.
• Didelės{0}}apimties gamybos žingsneliai / skaitytuvai: nuo 26 iki 52+ sav.
• -Svetainės švarios patalpos paleidimas: 5–10 darbo dienų tinkamai paruošus patalpas.
Anksti nustatydamos proceso projektavimo taisykles, parengiant švarių patalpų komunalines paslaugas lygiagrečiai su gamyklos surinkimu ir palaikydamos aktyvų ryšį su jūsų įrangos gamintoju, švarių patalpų komandos gali užkirsti kelią netikėtoms prastovoms ir laiku įdiegti naujas mikrogamybos galimybes.
Įmonėje Nice{0}}Tech (https://www.dmjsemi.com/) projektuojame ir gaminame didelio-tikslios be kaukės tiesioginės-rašymo ir optinės litografijos sistemas, sukurtas greitai įdiegti puslaidininkių MTTP, universitetų švariose patalpose ir MEMS liejyklose. Mūsų standartizuota modulinė architektūra leidžia žymiai greičiau atlikti gamybos ir paleidimo ciklus, palyginti su senomis stepper platformomis.
Planuojate savo objekte įrengti naują litografijos įrangą?
Susisiekite su Nicos{0}}techninių programų komanda šiandien, kad aptartumėte pristatymo laiką, peržiūrėtumėte švarių patalpų reikalavimus ir gautumėte tikslų projekto tvarkaraštį, pritaikytą jūsų programai:
Svetainė: https://www.dmjsemi.com/
Tiesioginės užklausos ir projektų planavimas:
