Onto Innovation Inc. (Onto Innovation) ist ein weltweit führender Anbieter von Design, Entwicklung, Herstellung und Unterstützung von Metrologie- und Inspektionswerkzeugen für die Halbleiterindustrie, einschließlich Prozesskontrollwerkzeugen, die optische Metrologie an strukturierten und unstrukturierten Wafern durchführen, Makrodefektinspektion von Wafern, einschließlich Makroinspektion von 2D- und 3D-Wafermerkmalen, Lithographiesystemen für Wafer- und Panelsubstrate sowie Prozesskontrollanalys...
Onto Innovation Inc.
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Onto Innovation
) ist ein weltweit führender Anbieter von Design, Entwicklung, Herstellung und Unterstützung von Metrologie- und Inspektionswerkzeugen für die Halbleiterindustrie, einschließlich Prozesskontrollwerkzeugen, die optische Metrologie an strukturierten und unstrukturierten Wafern durchführen, Makrodefektinspektion von Wafern, einschließlich Makroinspektion von 2D- und 3D-Wafermerkmalen, Lithographiesystemen für Wafer- und Panelsubstrate sowie Prozesskontrollanalysesoftware.
Die Produkte des Unternehmens werden hauptsächlich von Siliziumwaferherstellern, Halbleiter-Integriertschaltkreis (IC)-Herstellern und Herstellern von fortschrittlichen Verpackungen im Halbleitermarkt verwendet. Die Produkte des Unternehmens werden auch zur Prozesskontrolle in einer Reihe anderer spezialisierter Geräteherstellungsmärkte eingesetzt, darunter Leuchtdioden (LED), Oberflächenemitterlaser (VCSEL), Mikroelektromechanische Systeme (MEMS), CMOS-Bildsensoren (CIS), Silizium- und Verbindungshalbleiter (SiC und GaN) Leistungselemente, Analoggeräte, HF-Filter, Datenspeicher und bestimmte industrielle und wissenschaftliche Anwendungen.
Das Unternehmen bietet Prozess- und Ausbeutungsmanagementlösungen für die Produktion von reinen Siliziumwafern und Waferverarbeitungsanlagen, die oft als „Front-End“-Herstellung bezeichnet werden, sowie für die fortschrittliche Verpackung von Chips und Testanlagen oder „Back-End“-Herstellung durch ein Portfolio von eigenständigen Systemen für optische Metrologie, Makrodefektinspektion, Verpackungslithographie sowie transparente und undurchsichtige Dünnschichtmessungen. Die automatisierten und integrierten Metrologiesysteme des Unternehmens messen kritische Abmessungen, Gerätestrukturen, Topographie, Form und verschiedene Dünnschichtzusammensetzungen, einschließlich dreidimensionaler Merkmale und Schichtdicke sowie optischer und materieller Eigenschaften. Die Hauptbereiche des Unternehmens sind Produkte, die wichtige ertragssteigernde und handlungsrelevante Informationen liefern, die von Herstellern mikroelektronischer Geräte verwendet werden, um den Ertrag und die Markteinführungszeit ihrer Geräte der nächsten Generation zu verbessern. Die Systeme des Unternehmens verfügen über eine ausgefeilte Software und produktionsfähige Automatisierung. Darüber hinaus umfasst das Portfolio der fortgeschrittenen Prozesssteuerungssoftware des Unternehmens leistungsstarke Lösungen für eigenständige Werkzeuge, Werkzeuggruppen sowie werk- und unternehmensweite Pakete, um die Produktivität zu steigern und erhebliche Kosteneinsparungen zu erzielen. Die Systeme des Unternehmens werden durch weltweiten Kundendienst und Anwendungsunterstützung unterstützt.
Das Unternehmen beteiligt sich am Verkauf, Design, Herstellung, Marketing und Support von Prozesskontrollsystemen für optische kritische Dimensionen (OCD)-Metrologie, Dünnschichtmetrologie, Siliziumwaferinspektion, 2D- und 3D-Makroinspektion und Lithographiewerkzeugen für fortschrittliche Verpackungen sowie fortgeschrittener analytischer Software für die Halbleiterherstellung sowie Inspektionssystemen für bestimmte industrielle Anwendungen und wissenschaftliche Forschung. Der Hauptmarkt des Unternehmens ist die Halbleiterkapitalausstattung. Als ICs oder „Chips“ verpackte Halbleiter werden in Verbraucherelektronik, Server- und Unternehmenssystemen, mobilen Computern (einschließlich Smartphones und Tablets), Datenspeichergeräten sowie eingebetteten Automobil- und Steuerungssystemen verwendet. Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt auf der Messung und Kontrolle der Struktur, Zusammensetzung und Geometrie von Halbleitergeräten, wie sie auf Siliziumwafern hergestellt werden, um die Leistung der Geräte und die Herstellungsausbeute zu verbessern. Die Endkunden des Unternehmens stellen viele Arten von ICs für eine Vielzahl von Anwendungen her, von denen jede einzigartige Herstellungsherausforderungen hat. Dies umfasst ICs zur Unterstützung der Informationsverarbeitung und -verwaltung (Logik-ICs), Speicherung von Speicher (NAND, 3D-NAND und DRAM), Analoggeräte (z. B. Wi-Fi- und 5G-Radio-ICs und Leistungselemente), MEMS-Sensoren (Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und Mikrofone), CMOS-Bildsensoren und andere spezielle Endmärkte, einschließlich Komponenten für Festplattenlaufwerke, LEDs und Leistungsverwaltungsgeräte.
Märkte
Advanced Nodes
. „Advanced Nodes“ bezieht sich auf modernste ICs, bei denen die Größen von Transistoren und anderen Merkmalen weiter schrumpfen. Fortgeschrittene Knoten sind mit Transistordimensionen von weniger als 16 Nanometern (nm) verbunden. Die Metrologiesysteme des Unternehmens, die diese kleinen Merkmale messen und charakterisieren, werden in der Regel gekauft, wenn ein Kunde beginnt, auf einem neuen, kleineren Knoten zu produzieren, um neue Herstellungsausrüstung für den neuen Knoten einzurichten und zu testen. Die Prozesskontroll-/Metrologieausrüstung des Unternehmens wird in der Regel installiert, bevor die tatsächliche Prozessausrüstung aus diesem Grund installiert wird. Zusätzliche Prozesskontrollausrüstung wird normalerweise gekauft, wenn die anfänglichen Prozesserträge stabilisiert sind und mehr Herstellungskapazität erforderlich ist, um Produktionsanforderungen zu erfüllen. Daher sind die Verkäufe des Unternehmens an Kunden für fortgeschrittene Knoten im Allgemeinen höher, wenn Herstellungslinien für neue Knoten eingerichtet werden, und stellen möglicherweise keine kontinuierlichen Umsatzerlöse dar, bis die anfänglichen Systeme des Unternehmens aufgrund des Bedarfs an größerer Kapazität hohe Auslastungsgrade erreichen.
Die Nachfrage nach den Produkten des Unternehmens wird weiterhin durch den Wunsch der Kunden des Unternehmens nach einer insgesamt höheren Chip-Leistung angetrieben, die durch eine größere Anzahl von Transistoren pro Quadratmillimeter ermöglicht wird, während gleichzeitig die Energieeffizienz, die Logikverarbeitungsfähigkeit, das Datenspeichervolumen und die Herstellungsausbeute verbessert werden. Um diese Ziele zu erreichen, haben die Kunden des Unternehmens ihren Einsatz von komplexeren Materialien und Verarbeitungsmethoden in ihrem Herstellungsprozess erhöht. Der primäre Weg für Leistungsgewinne ist die geometrische Skalierung, bekannt als Knotenschrumpfung oder Skalierung von Transistordimensionen. In einigen Fällen setzen die Kunden des Unternehmens neue Materialien und Methoden in der Massenproduktion ein, einschließlich Materialien und Gerätearchitekturen zur Reduzierung des Energieverbrauchs. Um beispielsweise den NAND-Speicher zu skalieren, wurde eine 3D-Schichtarchitektur für mehrere Kunden mit mehr als 150 Speicherzellenschichten für Geräte in der Produktion implementiert. Zusätzliche Innovationen setzen sich in der Datenspeicherung, bei Leistungselementen, MEMS und Bildsensoren fort. Der Einsatz dieser neuen Materialien und Herstellungsmethoden hat die Nachfrage nach den Produkten des Unternehmens erhöht, wie z. B. der Atlas-Produktreihe, die in der Lage ist, fortgeschrittene Knoten zu messen, wenn bestimmte Merkmale über 7 nm hinaus schrumpfen, auf 5 nm, 3 nm und in den fortschrittlichsten Fällen auf 2 nm oder weniger.
Das Inspektionswerkzeug NovusEdge des Unternehmens wurde bei führenden Siliziumwaferherstellern installiert, um Rückseitenkontaminationen und Kantenrisse als abschließenden Qualitätskontrollmechanismus zu erkennen, bevor die Wafer an die Halbleiterfertigungsprozesse versandt werden. Die Oberseite der Wafer, die für den EUV-Prozess verwendet wird, ist mit einer epitaktischen Schicht bedeckt, die ebenfalls auf Verunreinigungen gescannt werden muss. Diese Zusammensetzungsanalyse kann mithilfe des Elementsystems des Unternehmens unter Verwendung von Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Algorithmen gemessen werden.
Advanced Packaging
. „Advanced Packaging“ bezieht sich auf eine Vielzahl von Technologien, die die Miniaturisierung von elektronischen Produkten wie Smartphones, Uhren und Tablets ermöglichen.
Eine Technologie, die in der Advanced Packaging verwendet wird, ist die 3D-Integration von Halbleitern. Diese Technologie beinhaltet das Stapeln einzelner Chips in einem integrierten Paket. Durch-Silizium-Vias (TSVs) sind vertikale Kupferverbindungen, die von der Unterseite eines Chips bis zur Oberseite eingebettet sind und kleine Kupfer-/Lötbälle verwenden, um einen Chip mit einem anderen zu verbinden. TSVs ermöglichen es, Leistung und Kommunikation zwischen den einzeln gestapelten Komponenten zu teilen.
Die heterogen integrierte (HI) Verpackung ist eine weitere fortschrittliche Verpackungstechnologie, die Kupfersäulen/-bälle verwendet, um eine Vielzahl von gestapelten Chips für 2,5D- und 3D-Integrationsverfahren sowie horizontal verbundene Chips vertikal zu verbinden und gilt aus verschiedenen Gründen als die nächste disruptive Technologie. Erstens können HI-Pakete mit 3D-Stacking den Platzbedarf innerhalb eines elektronischen Geräts, wie z. B. eines Smartphones, erheblich reduzieren, indem mehrere Chips/Funktionen in einem „System in einem Paket“ (SIP) kombiniert werden. Zweitens verbessern HI-Pakete auch die Leistung eines Systems, indem sie die Längen von Strom- und Signalleitungen reduzieren, die zuvor von Paket zu Paket durch eine Leiterplatte unter Verwendung dünner Umverteilungsschichten (RDLs) geroutet wurden, um Chips, die nebeneinander liegen, zu verbinden. Schließlich wird die Technologie als bevorzugtes Mittel für zukünftige Anwendungen wie SIP und Package-on-Package-Formate angesehen. Aufgrund des kleinen Gesamtformfaktors bieten HI-Pakete die Funktionalität, die in High-End-Mobil- und Wearable-Produkten benötigt wird.
Die Inspektionssysteme und Software des Unternehmens werden für die Prozesskontrolle und die Erkennung potenzieller Zuverlässigkeitsfehler in nahezu allen dieser Pakete verwendet. Die Inspektionsraten für fortschrittliche Pakete sind während des gesamten Montageprozesses hoch, um zu vermeiden, dass ein einzelner fehlerhafter Chip in ein relativ teures Paket eingebaut wird. Im Gegensatz zur zyklischen Natur der Metrologieausrüstung des Unternehmens im Zusammenhang mit Knotenschrumpfungen wird der Umsatz des Unternehmens für fortschrittliche Verpackungen im Allgemeinen durch Montagevolumina angetrieben.
Panelsubstrat-Herstellung
. Ein aktueller Prozess zur Herstellung von fortschrittlichen Verpackungen besteht darin, bekannte gute Chips an einem 300-mm-Wafer zu befestigen. SIP-Pakete können oft nebeneinander liegende Chips enthalten, was bedeutet, dass das Paket groß sein kann und die Anzahl der auf einem Wafer platzierten Pakete begrenzt. Um der wachsenden Nachfrage bei reduzierten durchschnittlichen Verkaufspreisen gerecht zu werden, suchen Hersteller nach skalierbarer Technologie. Fortgeschrittene Verpackungseinrichtungen, die die Kosten der Anschaffung und die Produktivität erhöhen möchten, wechseln von 300-mm-Wafern zu großen rechteckigen Paneelen, die bis zu 650 mm x 650 mm groß sein können. Diese größere Größe ermöglicht es Unternehmen, die große Flächenpakete herstellen, die Anzahl der verarbeiteten Geräte bei jedem Schritt zu erhöhen, da sie nicht mehr auf die Einschränkungen eines runden Wafers beschränkt sind. Indem Onto Innovation auf Marktmöglichkeiten reagiert und den strengen Anforderungen der technischen Roadmaps der Kunden gerecht wird, ist das Unternehmen optimal positioniert, um von dem aufstrebenden Markt der Massenproduktion von fortgeschrittenen IC-Substraten zu profitieren. Beispielsweise ist das Lithographiesystem JetStep X500, das aus dem Markt für Flachbildschirme stammt, problemlos in der Lage, RDLs auf sehr dünnen, fortschrittlichen organischen Laminatpaneelen im Markt für fortgeschrittene Halbleiterverpackungen zu verarbeiten. Die Firefly-Serie von Panel-Level-Makroinspektionswerkzeugen, die für die Inspektion mit hoher Auflösung entwickelt wurden, kann Defekterkennungs- und -lokalisierungsinformationen an das JetStep X500-Werkzeug für jedes Die liefern, was die Lithographiedurchsatzrate mithilfe des exklusiven StepFAST-Prozesses des Unternehmens erheblich verbessert. Es bietet auch eine Kombination aus Defektklassifizierung und Prozessdurchsatz in einer einzigen Softwareplattform. Es reduziert die Anforderungen an das Investitionskapital und bietet einen zuverlässigen Weg, um von waferbasierten auf panelbasierte Prozesse umzusteigen.
Produkte von Onto Innovation
Automatisierte Metrologiesysteme
Die Atlas-Produktfamilie repräsentiert die Linie der Hochleistungsautomatisierten Metrologiesysteme des Unternehmens, die OCD- und Dünnschichtmetrologie sowie Wafer-Spannungsmetrologie für Transistor- und Interconnect-Metrologieanwendungen bieten. Die Dünnschicht- und OCD-Technologie wird durch das Suite von Lösungen des Unternehmens unterstützt, einschließlich der neuesten Einführungen von AI Diffract-Software, SpectraProbe-Software und NanoGen skalierbare Rechenmaschine, die Visualisierung, Modellierung und Analyse komplexer Strukturen ermöglicht.
AI Diffract ist eine Modellierungs-, Visualisierungs- und Analyse-Software, die Signale von den Metrologiesystemen aufnimmt und kritische Abmessungen, Dicke und optische Eigenschaften aus Inline-Messungen liefert. Die Software verfügt über eine intuitive dreidimensionale Modellierungsschnittstelle, um die Visualisierung heutiger fortschrittlicher und komplexer Halbleitergeräte zu ermöglichen. In AI Diffract sind proprietäre Anpassungsalgorithmen enthalten, die sehr genaue und schnelle Berechnungen für die Signalverarbeitung für hochwertige modellbasierte Messungen ermöglichen. SpectraProbe ist ein modellloses Anpassungstool, das eine schnelle Lösung für die Erkennung und Steuerung von Abweichungen in der Linie bietet. SpectraProbe ergänzt die hochwertige Modellierung von AI Diffract mit einer einfachen maschinellen Lernschnittstelle für schnelle Rezeptbereitstellung. Die Software wird von NanoGen unterstützt, einem Rechensystem im Unternehmensmaßstab, das eingesetzt wird, um die rechenintensive Analyse-Software auszuführen. NanoGen nutzt kommerzielle Serverchips und Netzwerkarchitektur und ist optimiert, um die Arbeitslast der Analyse von AI Diffract und SpectraProbe zu unterstützen.
Integrierte Metrologiesysteme
Die integrierten Metrologiesysteme (IM) des Unternehmens werden direkt auf die Waferverarbeitungsausrüstung installiert, um nahezu in Echtzeit Messungen für verbesserte Prozesskontrolle und maximale Durchsatzleistung bereitzustellen. Die IM-Systeme des Unternehmens werden direkt an Endkunden verkauft. Die IMPULSE-Produktfamilie umfasst die neueste Technologie für OCD- und Dünnschichtmetrologie und wurde erfolgreich auf mehreren unabhängigen Plattformen von Waferfabrikationsausrüstungsherstellern qualifiziert.
Siliziumwafer-Allflächeninspektion/-charakterisierung
„Allflächen“ bezieht sich auf die Inspektion der Wafer-Vorder
