コールドテクノロジーは加熱しています
近年、極低温（約123Kまたは-150°C未満）でのウエハ上超伝導材料、その他の新規材料、および従来の半導体の使用が著しく増加しています。発明の新しいセンサーは、非常に低い温度でユニークな材料特性を利用して、赤外線、磁場、X線などのさまざまな物理現象を検出し、ヘルスケア、防衛、産業オートメーションなどの多くの分野に適用します。 、そして天文学。量子コンピューティングおよび超伝導ロジックの分野における最近の開発は、コンピューティングの将来における大胆なエネルギーとパフォーマンスの向上を約束します。そして、さらに多くの極低温アプリケーションとデバイスがパイプラインにあります。
FormFactorは、これらの技術を市場に投入する際に積極的な役割を果たし、2000年以来、学術研究から産業生産までの活動をサポートする比類のない自動化機能を備えた高性能極低温および真空プローブシステムを生産しています。
コールドイメージセンサー、Heat Bestを参照
高性能サーマルイメージングは、現在、監視/セキュリティ、暗視、リモートセンシング、気象学、軍事の脅威と標的の検出、体温分析、天文学などで広く使用されています。これらのシステムは、冷却IRセンサーに基づいたFPA（焦点面アレイ）を使用します。極低温環境は熱ノイズを低減するため、これらの検出器アレイは分解能と感度を向上させることができます。
冷却IRセンサーは、シリコン、多数のIII-V化合物（InGaAs、InSb、InAsSb、InAs / GaSbなど）を含む、近赤外（NIR）から長波赤外（LWIR）までのさまざまな波長範囲を対象とするさまざまな材料で構築されています、多くの場合、量子井戸光検出器、MCT（テルル化水銀カドミウム）、およびYBCuO、GdBO3、MgB2などを含む超伝導光子検出器技術として設計されています。これらの低温技術をウェーハ上でテストするには、極低温プローブシステムが必要です。
極低温回路はコンピューティングに革命を起こす可能性がある
業界の巨人も新興企業も今日、超伝導技術の新しい用途に多大な投資を行っています。データ、計算能力、相互接続デバイスに対する需要の増大をサポートするために必要なコンピューティングインフラストラクチャの将来を脅かす巨大な課題に取り組んでいます。 （量子ビットに基づく）量子コンピューティングは、人工知能、複雑なシステムの最適化、医学の分子モデリング、暗号化などのまったく新しい時代に力を与えることを約束します。 RSFQ（高速単一磁束量子）、RQL（逆量子論理）、または同様の新しい論理ファミリを使用したコールド超伝導CPUは、HPC（高性能コンピューティング）スーパーコンピューターおよびハイパースケールデータセンターの成長と場所を制限する巨大なエネルギーと熱の問題を削減することを約束します。
これらの新しい極低温プロセッサはメモリを必要とし、そしてそれらのエネルギーの利益を維持するためにメモリシステムも冷たくなければならない。超伝導メモリは何年も前にあります。しかしながら、研究は、伝統的なＣＭＯＳ ＤＲＡＭ構造が７７Ｋまたは７Ｋ未満のような極低温で非常に効果的に使用できることを示している。極低温ウェハテストは、プロセスを調整し、これらの温度で使用するためのメモリコンポーネントを認定するために必要です。
極低温の課題には専用のプローブシステムが必要
極低温テスト環境は、適切に密閉され排気された環境を提供するための真空チャンバーから始まります。液体窒素または液体ヘリウム、またはその他の冷却手段を使用したクライオスタットは、温度を77K以下に下げます。抵抗ヒーター、極低温グレードの温度センサー、温度コントローラーにより、温度調整が完了します。信号フィードスルー、カメラの光学系、およびプローブポジショナー制御はすべて、極端な真空/低温環境へのアクセスに関して特別な考慮事項が必要です。安全性、振動、サンプルの取り付けも、真空/極低温条件に新たな課題をもたらします。温度が下がると、凝縮と微粒子も独特の合併症になります。プローブでさえ、極低温条件で使用するように設計する必要があります。最後に、多くのソリューションは、わずかな信号で単一のさいの目に切ったサンプルに使用できますが、プロセスと製品の認定には、より高いクラスのツールが必要です。大量のテストには、フルウェーハサンプル用の大きなチャンバー、マルチチャネル極低温プローブカード、ウェーハ表面全体でのステップアンドリピートテスト用のソフトウェア制御ウェーハステージ、およびテストスループットを最大化するその他の機能が必要です。
ハイスループットツールが業界をリード
FormFactorは、強力な機能のこの比類のない組み合わせにより、ハイスループット極低温ウェーハテストの先駆者です。
- プログラム可能な電動XYZΘステージによるステップアンドリピート自動化。
- 各ステップでカメラベースの自動アライメント調整。
- DC、RF、および光信号用の最大8つの簡単に配置され、非常に安定した極低温プローブ - さらに高い信号数用のプローブカード。
- 最大200mmウェハまでの断片からのサンプルサイズ（300mmオプションが利用可能）。
- プローブやプローブカードを乱すことなくウェハを交換できます。
- 複数の黒体放射源、顕微鏡、およびその他の機器のプログラム可能な電動位置決め
高いテストスループットにより、お客様はラボのコンセプトからデバイスの特性評価、設計のデバッグ、大量のエンジニアリング/生産テストに移行できます。 FormFactorのラインナップには、複数のサイズと自動化レベル、および柔軟/カスタマイズ可能な構成が含まれます。
洗練されたツールが極低温テストを簡素化
Cryogenic Toolは、真空ポンプとクーラントのパラメーターを制御することにより、極限環境でのウエハー上での正確な測定を可能にするVeloxアプリケーションです。冷却されたIRセンサーのテストを可能にする極低温プローブシステムと、極低温を必要とする最先端の技術向けに開発されました。液体窒素デュワーの自動補充やIR放射源（黒体）の自動交換などの補助機能をサポートしています。
真空/極低温プローブステーションのグラフィカルインターフェース
プロセスパラメータのリアルタイム表示
ウィザードによる操作
半自動プロセスツール
極端な環境はプローブの専門知識を要求する
ウェハ上テストは、最終的には測定についてです。分析プロービングリーダーとしてのFormFactorの評判は、極低温テスト用に最適化された高性能プローブ一式を備えた寒冷地にまで及びます。これらの製品は、テスト機器がテストデバイスに正確な刺激を与え、広範囲のアプリケーション要件にわたって正確なデータを収集することを可能にします。
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テクニカルペーパー
IRセンサ用ウェハレベルテストソリューション
極低温におけるウエハレベル校正精度の検証