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当半导体厂商努力改善其半导体产品和印刷电路板设计时,生产设备供应商也在推陈出新不断改善IC和PCB。
在寻求新工艺和新工具以降低工艺节点之间单位成本的过程中,Lam Research公司得到了许多半导体制造商的青睐。其最新产品Vantex采用电子刻蚀技术,专用于当前DRAM和未来的NAND闪存器件。Lam Research公司刻蚀产品部门产品营销和业务发展副总裁Thomas Bondur表示,Vantex是一项专为公司Sense.i平台设计的介电刻蚀技术,其设计考虑了芯片制造商构建3D存储器件的需求,尤其是为智能手机、显卡和固态存储驱动器提供的存储器件。
为了降低成本,公司不断增加器件的纵向尺寸,并减小关键的横向尺寸,这需要将3D NAND和DRAM中的刻蚀深宽比提高到一个全新的水平。
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Lam Research公司产品营销和业务发展副总裁Thomas Bondur
Bondur指出,随着晶圆厂成本持续走高,优化空间利用率继续成为存储器制造商的首要任务,而这个压力实际上被转嫁到了Lam这样的供应商身上。因为随着大型存储器工厂的建厂投资达到数十亿美元的规模,制造商们希望获得更多功能、更大产能以及更有效的空间利用率。“我们已经决定从头开始,重新设计平台和腔室空间,这也是我们开发Sense.i平台的源动力。”Bondur说。
该平台现在已从一个径向平台演变为拥有10个腔室的线性并行平台。Bondur提到,新设计允许使用比以前更高的射频功率水平,客户能够以高吞吐率实现较高的深宽比刻蚀,同时实现成本的缩减。
同时,射频脉冲技术的进步实现了严格的关键尺寸控制,提高了设备性能。Bondur表示,Lam认识到设备采用了新的深宽比,这需要更大的功率和控制能力,才能钻出更深、更精确的孔,并使客户在整个300mm晶圆上制造出更多的器件。“实际上,相比我们的六腔室平台,新平台的确能够以更小的占板面积制造更多器件。”
Lam还意识到客户想要在一定的物理空间中装入更多器件,因此也致力于简化腔室的预防性维护。但Bondur也指出,优化晶圆厂空间并不是存储器制造商唯一关心的问题。Lam的Sense.i刻蚀平台还结合了 “Equipment Intelligence”(设备智能)功能,能够让客户从数百个传感器监控系统和工艺性能中收集数据。这样可以更有效地利用数据,从而提高晶圆的性能以及晶圆-晶圆间性能。Lam Research的Sense.i平台旨在帮助芯片制造商构建3D存储器件,它将3D NAND和DRAM中的刻蚀深宽比推向新的高度,并通过增加器件垂直尺寸和减小关键横向尺寸来降低成本。 (图片来源:Lam Research)
Bondur说,随着刻蚀和射频技术的创新越来越复杂,需要的数据越来越多,对数据更好的控制也变得愈加重要,以便客户能够快速开发出方案,更重要的是,能够实现腔室间的匹配。“提高量产能力越来越重要,而数据是使客户提高产量、加速生产,从而推动业务发展的关键部分。”
奥宝科技公司(Orbotech Ltd.)也在致力于提高电子公司的效率,该公司专注于高质量、高产量和高经济效益的超薄柔性印刷电路板(FPC)的大规模生产,其推动因素正是Lam在解决的一些存储器件用例,如智能手机、医疗设备、可穿戴设备和汽车。
奥宝公司PCB部门总裁Yair Alcobi表示,智能手机是存储器用量大户,奥宝公司已高度参与了智能手机的PCB部分;因为它涉及到智能手机中几乎所有的组件,包括IC基板和先进封装。尽管去年对汽车行业来说并不是丰收的一年,但汽车电动化和汽车中出现更多电子器件意味着,随着该领域的复苏与增长,对PCB的要求也会越来越多。“人们预计,越来越多的电子产品涌入汽车的趋势将继续存在,并在未来几年进一步推动电子和PCB行业的发展。”
与此同时,对5G手机不断增长的需求正在转化为对更多柔性PCB的需求,奥宝科技因应时机地推出了新型UV激光钻孔解决方案和新型直接成像解决方案,两者在不同平台上运行,均支持卷对卷应用。
Alcobi表示,奥宝科技的Infinitum平台是用于柔性PCB批量生产的卷对卷直接成像解决方案,该方案结合了滚筒式直接成像(DDI)技术、大镜面扫描光学技术(LSO)和多波激光器,可在不牺牲质量的前提下提高产量。它还可以满足客户对紧凑外形和环保的要求。采用DDI技术,印刷可在滚筒上完成,而不是桌面。奥宝的技术还解决了材料处理方面的一项关键挑战——以卷的形式驱动大量物料,来控制张力和厚度,在制程中不会产生任何的材料变形。Alcobi 提到:“这项技术的基础设施与架构使印刷能够在滚筒上面完成,所有操作都可以非常顺畅地进行,同时通过非常严格的线条和空间控制以保持稳定的质量。”
Infinitum平台还特意将客户可用空间最大化,将所有东西装入一个盒子,从而减小总体占位面积。同样,其Apeiron平台的高速UV激光钻孔专为FPC的卷对卷(R2R)和片式面板生产而设计,客户可以在保持高品质和高精度的同时实现高产量。它适用于各种钻孔作业,包括盲孔(BV)、通孔(THV)和布线。Alcobi指出,这是利用其独创的多路径技术(Multi-Path Technology)实现的,该技术将光束分成四个不同的路径,并与创新的内置料卷(Roll-Inside Technology)和连续光束均匀技术(Continuous Beam Uniformity Technology,CBU)相结合。“我们将一个光源分成四个头,从而实现了高能源利用率的钻孔作业。”
奥宝科技的Infinitum平台是一种卷对卷直接成像解决方案,面向智能手机和可穿戴设备等严苛的市场,可实现高质量、高产量且经济高效的柔性PCB批量生产。 (图片来源:奥宝科技)
CBU技术基本保证了钻孔过程中的高质量。“它测量并确保在正确的位置以正确的精度进行钻孔,与设计规划没有任何偏差,”Alcobi说。奥宝科技的R2R技术不仅有助于实现紧凑的解决方案,而且可以快速、便捷地完成料卷更换。
两家公司的制造解决方案都受行业需求的推动,在追求各自开发路线的同时也在不断降低成本。Lam公司的Bondur表示,全球经济似乎对存储器有着“永不满足的胃口”。“我们尽力领先于需求。”现在,Lam已经能够以迭代方式发展其平台,“我们不需要超越客户,只要在他们需要时随时做好准备。”
Alcobi则表示,奥宝科技的Infinitum和Apeiron反映了数十年来为满足客户PCB制造要求所进行的投资。他说,越来越多的柔性电路被放入智能手机及其他设备中,如可穿戴设备。所有这些电路都需要稳健而有效的制造工艺,实现合理的良率而且不牺牲质量。Alcobi 认为:“柔性PCB板的市场驱动因素有很多,预计未来几年内这种趋势不会变化。” |
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