7奈米以下半導體製程 FIB光束需升級「單顆原子」才夠力

▲原子大小的光束。(圖/埃爾思科技提供)

▲包含台積電的7奈米以下半導體製程,現有FIB設備,光束需升級到「單顆原子大小」(0.3奈米)才夠力。(圖/埃爾思科技提供)

記者吳佳穎/台北報導

隨著半導體製程達到7奈米以下,原本用於半導體元件失效分析、樣品製備的FIB(聚焦離子束)設備已越來越難滿足要求。由於目前市面上主流FIB,使用液態金屬鎵作為離子源,光源尺寸約50奈米,在進行局部材料移除時,對樣品有明顯破壞。現在已有「單原子離子光源技術」科學研究成果,能提升現有FIB設備,光源尺寸僅單顆原子大小,約0.3 奈米,最快有機會在2024年問世。

FIB(聚焦離子束)設備具備顯微成像、局部材料移除與沉積的能力,被廣泛應用於半導體元件失效分析、樣品製備、生醫與醫藥領域的顯微成分分析等。但隨著半導體製程進步到7奈米以下,原有FIB設備已經不太夠力。

新創團隊埃爾思科技傳承中央研究院物理研究所,累積30年的場發射技術,其創辦人張維哲博士及團隊,具有多年的單原子離子光源研發經驗,近期研發出光源尺寸僅有單顆原子大小(約0.3 奈米)、原子尺寸的離子光源,具有最高亮度,是世界最尖端的帶電粒子束光源科技,能夠大幅改進FIB的材料移除分辨率。

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張維哲表示,2019年決定創立埃爾思科技,就是希望將專利加速商業化發展,成新世代FIB系統的開發。目前這項單原子離子光源的商業化項目,已取得國際設備大廠的先期合作,並共同開發新世代的FIB設備,最快有機會在2024年問世。

另外,相關專利也衍生出許多金屬針尖製造技術,展出奈米探針、微米探針、掃描穿隧顯微鏡(STM)探針等產品。

張維哲解釋,Nano Probing系統是目前先進半導體製程中,進行電性量測的重要工具,需要使用奈米尺度的金屬針尖,對樣品進行接觸式量測,大量應用於研發與故障分析,奈米探針是這種設備的主要耗材。

當製程進入10奈米以下,所需要使用的探針規格要求越來越高,埃爾思科技能提供業界最高規格之奈米探針(針尖曲率半徑小於3奈米),能勝任最先進半導體製程的故障分析需求。

埃爾思的奈米級與微米級探針,則已經通過市場驗證,並達到少量出貨的階段,正擴大生產規模且積極進行市場推廣。埃爾思團隊優越的表現也獲得政府研發補助專案的肯定,先後取得高雄市SBIR計畫補助,以及獲選為經濟部SBIR創業概念海選計畫明星組Stage1,與創新擇優Stage2計畫技術創新突破類補助個案。

另外,埃爾思今年初也獲得專注於科技新創早期投資與育成陪跑的誠研創新(股)公司的天使輪投資,期待創造更大的格局與市場價值。

關鍵字: 7奈米FIB設備半導體埃爾思 

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