Prüfung von Halbleiterwafern und Glassubstraten

Bei der Herstellung von Halbleiterwafern, was eine hohe Genauigkeit erfordert, oder von Glassubstraten, dem wesentlichen Bestandteil eines LCD, hat die gleichmäßige Schichtdicke von Klebstoff und Belackung einen direkten Einfluss auf die Produktqualität. In diesem Abschnitt werden Beispiele für die Verbesserung und Anpassung der Beschichtungsprüfung vorgestellt, sowie nützliche Fälle zur Verbesserung des Betriebs von Anlagen und Prozessen, die eine hohe Präzision erfordern.

Spalte: 100%-Inline-Inspektion der Wafer-Außendurchmesser

In der Halbleiterfertigung werden so viele Chips wie möglich auf einem Wafer ausgelegt, um die Chipproduktion zu erhöhen. Ist der Außendurchmesser eines Wafers jedoch etwas kleiner als die Spezifikation, sind die am Umfang des Wafers befindlichen Chips defekt. In solchen Fällen kann der Wafer nicht die vorgesehene Anzahl an akzeptablen Chips liefern, was zu einer geringeren Produktion führt.

Die bisher durchgeführte Offline-Musterprüfung entfernt nicht die Wafer aus dem Prozess, die der Spezifikation nicht entsprechen.

100%-Inline-Inspektion der Wafer-Außendurchmesser

Die Einführung des optischen LED-Lichtbandmikrometers der Modellreihe LS-9000 ermöglicht die 100%ige Inline-Inspektion von Waferdurchmessern vor der Verarbeitung.

So ermöglicht beispielsweise das Durchleiten eines Wafers zwischen Sender und Empfänger der Modellreihe LS-9000 während des Transfers zur Verarbeitungsanlage die Messung des Außendurchmessers in der Größenordnung von Mikron.

Bei einer Hochgeschwindigkeitsmessverarbeitung von 16.000 Zyklen pro Sekunde hat die Messung keinen Einfluss auf die Taktzeit. Eine sofortige Erkennung von Abweichung oder Neigung des Objekts während des Transfers ist ebenfalls möglich, wodurch eine automatische Korrektur vor der Messung vorgenommen werden kann. Dies gewährleistet eine stabile Messung in der Fertigungslinie unter verschiedenen Bedingungen.

Spalte: Bestätigung der Wafereinstellhöhe innerhalb der Anlage

Bei der Massenproduktion von Halbleitern führen bereits geringe Neigungs- oder Höhenunterschiede zwischen den Wafern, die in der Verarbeitungsanlage eingesetzt wurden, zu einer fehlerhaften Verarbeitung. Die für den Betrieb der Anlage erforderliche Präzision ist sehr hoch. Um die Prozessqualität beizubehalten, muss unbedingt eine Messung und Überwachung innerhalb der Anlage durchgeführt werden.

Bei bisher eingesetzten berührungslosen Messsystemen ist die Installation der Geräte auf engstem Raum im Inneren der Anlage jedoch schwierig.

Bestätigung der Wafereinstellhöhe innerhalb der Anlage

Die konfokalen Wegmesssensoren der Modellreihe CL-3000 sind durch den begrenzten Bauraum im Inneren der Anlage weniger eingeschränkt.

Außerdem enthalten die Sensorköpfe nur Linsen. Diese werden nicht durch Hitze oder elektrisches Rauschen beeinflusst und ermöglichen dennoch hochpräzise Höhenmessungen im Inneren der Anlage.

Spaltmessung für Schlitzbeschichtungsanlagen

Schlitzbeschichtungsanlagen leiten die Beschichtungsflüssigkeit aus einer Schlitzdüse aus und beschichten Glassubstrate, Harzsubstrate, Folien oder Metallfolien mit einer gleichmäßigen Flüssigkeitsschicht.

Hochpräzise Beschichtungen werden für LCD-Herstellungsprozesse und Fan-Out Panel Level Packaging (FOPLP) in der Halbleiterindustrie benötigt. Schon geringe Abweichungen in den Spalten zwischen Schlitzdüse und Objekt am rechten oder linken Ende wirken sich direkt auf den Prozess aus und verursachen Beschichtungsfehler oder fehlerhafte Produkte.

Spaltmessung für Schlitzbeschichtungsanlagen

Die Sensorköpfe des konfokalen Wegmesssensors der Modellreihe CL-3000 sind sehr kompakt und leicht. Diese werden ebenfalls nicht von Hitze oder elektrischem Rauschen beeinflusst, so dass sie auch bei beengten Platzverhältnissen im Inneren der Anlage installiert werden können und somit eine hochgenaue und stabile Messung gewährleisten.

Darüber hinaus kann die Modellreihe CL-3000 Ober- und Unterseite von transparenten Objekten mit einer Dicke von 15 μm oder mehr (z. B. Glassubstrate, transparente Folien und dünne Schichten aus transparenten Materialien) genau unterscheiden, was eine Höhen-(Abstands-)Messung ermöglicht.

Dadurch kann eine präzise, gleichzeitige Messung des Abstandes von der Schlitzdüse zur Oberfläche des Glassubstrats und der Dicke des Substrats vorgenommen werden. Eine hochpräzise Beschichtung aufrecht zu erhalten ist auch möglich, indem die Messergebnisse zur Höhenkontrolle an die Geräte gesendet werden.

Beispiel für die Messung von transparenten Objekten (mit CL-PT010)
Beispiel für die Messung von transparenten Objekten (mit CL-PT010)
  • A. Oberfläche der Oberseite
  • B. Oberfläche der Unterseite
  • C. Empfangene Lichtwellenform
  • D. Empfangene Lichtintensität
  • E. Höhe (μm)

Spalte: Positionierung von Glassubstraten

Bisher wurde die hochgenaue Ausrichtung von Glassubstraten ausschließlich über Bildverarbeitung durchgeführt. Die Vorausrichtung war jedoch notwendig, um die Verarbeitungszeiten bei gleichzeitig hoher Genauigkeit zu verbessern, aber die Vorausrichtung war problematisch.

Positionierung von Glassubstraten

Das optische LED-Lichtbandmikrometer der Modellreihe LS-9000 bietet neben einer zweistufigen Einstellung des Schwellenwerts für die Kantenerkennung auch einen Modus zum Messen transparenter Objekte. Dies ermöglicht eine stabile Messung und Positionierung, ohne von der Kantenform des Dünnglassubstrats beeinflusst zu werden.

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