Pozorování a měření substrátových disků a návrhů integrovaných obvodů pomocí mikroskopů
V polovodičovém průmyslu existuje silná konkurence, která tlačí na výrobu stále menších a funkčnějších produktů, zvýšení produktivity a snížení nákladů. V reakci na stále menší návrhy a větší průměry substrátových disků je trvale potřeba pokročilejší zajištění kvality a ještě rychlejší výzkum, vývoj a kontrola.
Tato část uvádí nové příklady použití nejnovějšího digitálního 4K mikroskopu KEYENCE, který výrazně modernizuje a zefektivňuje kontroly v polovodičovém průmyslu.
- Větší průměr substrátových disků a nové požadavky
- Nejnovější řešení pro kontrolu substrátových disků a návrhů integrovaných obvodů
- Pozorování substrátových disků s využitím 4K režimu optického stínového efektu
- Pozorování a měření okrajů substrátových disků
- Pozorování a analýza vad, ke kterým dochází při zpracování substrátových disků
- Pozorování a měření 3D tvarů cizorodých částic ulpělých na substrátovém disku
- Pozorování vzorů integrovaných obvodů s vysokým rozlišením
- Pozorování celého snímku a pozorování vzorů integrovaných obvodů při zvětšení
- Měření 3D tvarů vzorů integrovaných obvodů
- Řada VHX, nový výkonný partner v polovodičovém průmyslu
Větší průměr substrátových disků a nové požadavky
Výroba polovodičů se neobejde bez substrátových disků. Polovodičové produkty, které se používají ve stále menších zařízeních. musí být kompaktnější, ale mít přitom vyšší funkčnost a kvalitu. V zájmu efektivní výroby produktů s přidanou hodnotou spolu řada výrobců soutěží na poli výzkumu a vývoje, vývoje výrobních technologií a kontroly kvality.
Populárním příkladem zvýšení produktivity je výroba křemíkových substrátových disků s větším průměrem, aby bylo možné z jednoho substrátového disku vyrobit velké množství čipů. Výroba substrátových disků s větším průměrem byla studována řadu let, aby bylo dosaženo splnění nejrůznějších požadavků, mezi něž patří snížení ztrát způsobených vadami, větší rovinnost a nižší náklady. Předpokládá se, že pro výrobu větších a rovnějších substrátových disků je oboustranné leštění výhodnější než leštění z jedné strany, a proto se nejčastěji vyrábějí oboustranně leštěné substrátové disky o průměru 12 palců. V posledních letech se objevily i substrátové disky o průměru větším než 12 palců a do budoucna se předpokládá výroba substrátových disků o průměru 15 palců nebo dokonce větším. K zajištění stabilní kvality takových substrátových disků a dalšího zvýšení produktivity výroby čipů pro integrované obvody je klíčový trvalý výzkum a vývoj.
Mezi oblíbené technologie tvorby vzorů obvodů patří sítotisk s vysokým rozlišením, který umožňuje efektivně tisknout vzory dostatečně jemné na to, aby mohly být použity v mikroelektromechanických systémech (MEMS), a inkoustový potisk, který umožňuje efektivní maloobjemovou výrobu řady typů výrobků a rychlé prototypování a testování prostřednictvím techniky vytváření vzoru inkoustem na základě dat místo použití fotomasky. Z výše uvedeného vyplývá, že je potřeba stále přesnější a rychlejší pozorování, kontroly a vyhodnocování.
Nejnovější řešení pro kontrolu substrátových disků a návrhů integrovaných obvodů
Za účelem zajištění ještě pokročilejšího prostředí pro pozorování společnost KEYENCE již více než 30 let opakovaně modernizuje své digitální mikroskopy na základě zpětné vazby od přímých zákazníků. Nejmodernější technologie včetně rozlišení 4K přinesly do vývoje digitálních mikroskopů KEYENCE zásadní pokrok, jehož výsledkem je náš nejnovější produkt na tomto poli, digitální 4K mikroskop řady VHX s vysokým rozlišením.
Tato část obsahuje příklady kontrol substrátových disků a návrhů integrovaných obvodů pomocí mikroskopů řady VHX, které umožňují pozorování při velkém zvětšení a analýzu s použitím zřetelných snímků ve vysokém rozlišení 4K, ale také různé kontroly včetně 2D a 3D měření a automatického měření plochy. Všechny uvedené příklady předpokládají použití jediného přístroje řady VHX.
Pozorování substrátových disků s využitím 4K režimu optického stínového efektu
Speciální konstrukce s objektivem s vysokým rozlišením, 4K obrazovým senzorem CMOS a technologií osvětlení umožňuje digitálnímu 4K mikroskopu řady VHX využívat zcela novou metodu mikroskopie, nazývanou „režim optického stínového efektu“.
Metodou změn osvětlení z více směrů lze provádět analýzu kontrastu na snímcích zachycených při různém osvětlení, což uživateli umožňuje detekovat drobné nepravidelnosti objektu. I nepatrné nepravidelnosti na substrátovém disku lze pozorovat zřetelně.
Snímek v režimu optického stínového efektu lze překrýt informacemi o barvě, takže je možné souběžně znázornit informace o nerovném povrchu i barvě. Barevná výšková mapa usnadňuje interpretaci snímku.
Pozorování a měření okrajů substrátových disků
Pozorovací stojan pro práci pod jakýmkoliv úhlem digitálního 4K mikroskopu řady VHX umožňuje pozorovat okraje substrátového disku s náklonem.
Velká hloubka ostrosti a funkce hloubkové kompozice bez ostření umožňují získat zřetelné snímky s vysokým rozlišením, kterou jsou i při vysokém zvětšení plně zaostřeny na celý povrch, okraje a vadné oblasti substrátového disku.
Získaný zvětšený snímek s vysokým rozlišením lze také využít k vysoce přesnému 2D měření a měření 3D tvarů a profilů vadných oblastí. Tato měření umožňují provést celý postup rychle a hladce pomocí využitím jediné jednotky.
Pozorování a analýza vad, ke kterým dochází při zpracování substrátových disků
Digitální 4K mikroskop řady VHX disponuje velkou hloubkou ostrosti. Snímací funkce HDR (velký dynamický rozsah) navíc zachycuje několik snímků při různých rychlostech závěrky, aby vznikl obraz s vysokým stupňováním barev a kontrastem. Jednoduchým postupem lze rychle analyzovat mikroskopické vady i na vysoce odrazivých objektech s téměř nulovým kontrastem.
3D zobrazování umožňující měření 3D tvaru nepotřebuje velké množství snímků a výšková barevná mapa umožňuje uživateli získávat a analyzovat naměřené hodnoty topografie vady. Díky nástroji pro automatické měření plochy lze navíc měřit fotomasku a zobrazit naměřené hodnoty a histogram měřené oblasti, což výrazně zvyšuje efektivitu práce.
Pozorování a měření 3D tvarů cizorodých částic ulpělých na substrátovém disku
Digitální 4K mikroskop řady VHX podporuje velká zvětšení až do 6000×, což umožňuje zaznamenávat snímky s vysokým rozlišením. Na základě přímého pozorování rozměrů menších než v řádu mikrometrů při vysokém zvětšení umožňují tyto snímky velmi přesné měření 3D tvarů mikroskopických cizorodých částic ulpělých na substrátovém disku. Je možné i měření profilu požadovaného průřezu cizorodé částice. Takové měření umožňuje uživatelům provádět jediným mikroskopem potřebné operace od pokročilého pozorování až po měření. Funkce automatického počítání a měření plochy navíc umožňují automatickou analýzu znečištění.
Na základě požadavků zákazníků může KEYENCE navrhnout samostatné systémy a jejich integraci. Přidat lze samozřejmě i funkci podavače.
Podrobné informace o produktech řady VHX získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže.
Informace o dalších produktech a samostatných systémech si můžete vyžádat od společnosti KEYENCE kliknutím na tlačítko „Kontakt a dotazy“ níže.
Pozorování vzorů integrovaných obvodů s vysokým rozlišením
Digitální 4K mikroskop řady VHX je vybaven objektivem s vysokým rozlišením a 4K senzorem CMOS, které umožňují pořizovat snímky s vysokým rozlišením. Mikroskopické návrhy integrovaných obvodů lze pozorovat na snímcích s vysokým rozlišením 4K.
Pozorování celého snímku a pozorování vzorů integrovaných obvodů při zvětšení
Objektivy s vysokým rozlišením a motorizované otáčecí zařízení digitálního 4K mikroskopu řady VHX poskytují funkci souvislého přiblížení, která umožňuje automatické přepínání mezi objektivy od 20násobného po 6000násobné zvětšení s intuitivním ovládáním.
Řada VHX je také vybavena funkcí hloubkové kompozice bez ostření, která u každého pozorování při velkém zvětšení poskytuje plně zaostřené snímky s vysokým rozlišením. Stačí kliknout na oblast k zobrazení, a funkce automaticky posune stolek na vybrané místo a provede hloubkovou kompozici. Na zřetelném snímku s vysokým zvětšením můžete pozorovat drobné nepravidelnosti vzorů integrovaných obvodů a zároveň sledovat, na kterém místě pozorujete.
Pouhým stiskem tlačítka lze navíc aktivovat funkci vysokorychlostního spojování obrazu, která automaticky spojí snímky s velkým zvětšením a vysokým rozlišením bez jakýchkoli chyb zarovnání a okamžitě poskytne celkový obraz velké oblasti až do rozměru 50 000 × 50 000 pixelů. Řada VHX podporuje různá použití rychlého pozorování s jednoduchou obsluhou.
Měření 3D tvarů vzorů integrovaných obvodů
Digitální 4K mikroskop řady VHX umí okamžitě vytvořit plně zaostřený snímek vzorů integrovaných obvodů s nepravidelným povrchem tak, že poskládá několik snímků s různými polohami zaostření. Při zobrazení ve 3D lze povrchy vzorů integrovaných obvodů volně pozorovat z nejrůznějších úhlů.
Na základě získaných dat o výšce lze provádět i vysoce přesné měření profilu, což významně zlepšuje přesnost kontroly a efektivitu práce.
Řada VHX, nový výkonný partner v polovodičovém průmyslu
Kromě funkcí představených v této části je digitální 4K mikroskop řady VHX s vysokým rozlišením vybaven mnoha dalšími užitečnými funkcemi pro výzkum a vývoj nebo výrobní pracoviště. U polovodičových substrátových disků a integrovaných obvodů dokáže jediná jednotka identifikovat vady, pořídit snímky, provést 2D a 3D měření a automaticky vytvořit zprávu.
Díky pokročilé automatické kontrole a zpracování obrazu mohou zřetelné snímky pomocí jednoduchých úkonů rychle pořizovat i začátečníci. To výrazně zlepšuje jak přesnost kontroly, tak rychlost práce.
Podrobné informace o řadě VHX získáte po kliknutí na tlačítko ke stažení katalogu níže. V případě dotazů klikněte níže na druhé tlačítko umožňující kontaktování společnosti KEYENCE.
