Waarnemen en meten van halfgeleiderwafers en IC-ontwerpen met behulp van microscopen
De concurrentie in de halfgeleiderindustrie om kleinere en functionelere producten te vervaardigen, de productiviteit te verbeteren en de kosten te verlagen is hevig. Als antwoord op steeds kleinere ontwerpen en wafers met een grotere diameter zijn een meer geavanceerde kwaliteitsborging en een nog snellere R&D en inspectie een blijvende vereiste.
In dit gedeelte wordt een overzicht gegeven van nieuwe toepassingsvoorbeelden van de nieuwste 4K digitale microscoop van KEYENCE, waarmee de inspecties in de halfgeleiderindustrie veel geavanceerder en efficiënter worden.
- Grotere diameter wafers en nieuwe vereisten
- Nieuwste oplossingen voor de inspectie van wafers en IC-ontwerpen
- Waarnemen van wafers met behulp van de 4K Optical Shadow Effect-modus
- Waarnemen en meten van waferranden
- Waarnemen en analyseren van defecten die zich voordoen tijdens het verwerken van wafers
- Waarneming en 3D-vormmeting van vreemde deeltjes die zich hechten aan een wafer
- Waarneming met hoge resolutie van IC-patronen
- Algehele waarneming van beelden en vergrote waarneming van IC-patronen
- 3D-vormmeting van IC-patronen
- De VHX-reeks is een nieuw krachtig hulpmiddel in de halfgeleiderindustrie
Grotere diameter wafers en nieuwe vereisten
Wafers zijn onmisbaar bij de productie van halfgeleiders. Omdat halfgeleiderproducten in steeds kleinere apparaten worden gebruikt, moeten ze compacter worden maar een hogere functionaliteit en een betere kwaliteit hebben. Voor het doeltreffend produceren van producten met toegevoegde waarde, concurreren veel fabrikanten met elkaar op het gebied van onderzoek en ontwikkeling, ontwikkeling van fabricagetechnologieën en kwaliteitscontrole.
Een populair voorbeeld om de productiviteit te verhogen is de productie van siliciumwafers met een grotere diameter, zodat veel chips van één enkele wafer kunnen worden geproduceerd. Naar de productie van wafers met een grotere diameter wordt al vele jaren onderzoek gedaan om aan verschillende eisen te voldoen, zoals minder verlies door defecten, grotere vlakheid en lagere kosten. Voor de productie van grotere en vlakkere wafers wordt dubbelzijdig polijsten beschouwd als een voordeel ten opzichte van enkelzijdig polijsten, en dus worden dubbelzijdig gepolijste wafers met een diameter van 12 inch het meest geproduceerd. De afgelopen jaren zijn er wafers met een diameter van meer dan 12 inch verschenen, en naar verwachting zullen in de toekomst wafers met een diameter van 15 inch of zelfs groter worden geproduceerd. Om een stabiele kwaliteit van dergelijke wafers te waarborgen en de productiviteit van IC-chips verder te verhogen, is voortdurend onderzoek en ontwikkeling van cruciaal belang.
Tot de populaire patroontechnologieën voor schakelingen behoort high-definition zeefdrukken, waarmee op efficiënte wijze patronen worden gedrukt die fijn genoeg zijn om te worden gebruikt in micro-elektromechanische systemen (MEMS) en inkjetcoating (inkjetprinten), wat een efficiënte fabricage in kleine hoeveelheden van vele soorten producten en een snelle prototyping en snelle tests mogelijk maakt door middel van een techniek voor patroonvorming met inkt aan de hand van de gegevens in plaats van met fotomaskering. Gezien deze achtergrond zijn nauwkeurigere en snellere waarnemingen, inspecties en evaluaties een vereiste.
Nieuwste oplossingen voor de inspectie van wafers en IC-ontwerpen
Om een meer geavanceerde waarnemingsomgeving te kunnen bieden, heeft KEYENCE zijn digitale microscopen in de afgelopen 30 jaar aan de hand van directe feedback van klanten herhaaldelijk verbeterd. De nieuwste technologieën, waaronder 4K-resolutie, hebben een belangrijke evolutie teweeggebracht in de digitale microscopen van KEYENCE, en het resultaat is onze nieuwste microscoop, de high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks.
In dit gedeelte worden inspectievoorbeelden gegeven van wafers en IC-ontwerpen met behulp van de VHX-reeks, die sterk vergrote waarneming en analyse mogelijk maakt met scherpe 4K-beelden met hoge resolutie, alsmede diverse inspecties, waaronder 2D- en 3D-metingen en automatische gebiedsmeting. Bij alle hier vermelde voorbeelden werd een enkele eenheid uit de VHX-reeks gebruikt.
Waarnemen van wafers met behulp van de 4K Optical Shadow Effect-modus
Dankzij een gespecialiseerd ontwerp met een lens met hoge resolutie, een 4K CMOS-beeldsensor en verlichtingstechnologie zorgt de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks voor een geheel nieuwe methode van microscopie, "Optical Shadow Effect-modus" genaamd.
Met de multi-directionele verlichtingsvariatiemethode kan het contrast op het beeld dat is vastgelegd met gevarieerde verlichting, worden geanalyseerd waardoor gebruikers nu subtiele onregelmatigheden op een doel kunnen detecteren. Zelfs minuscule onregelmatigheden op een wafer kunnen duidelijk worden waargenomen.
Kleurinformatie kan op het beeld van de Optical Shadow Effect-modus worden gelegd, waardoor informatie over het ongelijke oppervlak en over de kleur tegelijkertijd kan worden weergegeven. Beelden zijn gemakkelijker met een hoogtekleurenkaart te interpreteren.
Waarnemen en meten van waferranden
Door waarneming uit vrije hoek van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen waferranden gekanteld worden waargenomen.
Met de grote scherptediepte en de real-time dieptesamenstelling kunnen scherpe beelden met hoge resolutie worden gemaakt die volledig zijn gericht op het gehele oppervlak, de randen en de defecte gebieden van een wafer, zelfs bij een sterkte vergroting.
Het verkregen vergrote beeld met hoge resolutie kan ook worden gebruikt voor zeer nauwkeurige 2D-metingen en 3D-vorm- en -profielmetingen van defecte gebieden. Aan de hand van deze metingen kunnen procedures snel en naadloos met één enkele eenheid worden voltooid.
Waarnemen en analyseren van defecten die zich voordoen tijdens het verwerken van wafers
De 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks heeft een grote scherptediepte. De HDR-beeldopnamefunctie (High Dynamic Range) legt meerdere afbeeldingen vast met verschillende sluitersnelheden om een afbeelding met een hoge gradatie te krijgen. Microscopische defecten kunnen snel en heel eenvoudig worden geanalyseerd, zelfs op sterk reflecterende doelen die vrijwel geen contrast hebben.
Voor 3D-beeldopname waarmee de vorm in 3D kan worden gemeten, zijn niet veel beelden nodig, en met een hoogtekleurenkaart kunnen gemeten waarden van de topografie van het defect worden verkregen en geanalyseerd. Bovendien kan met de tool voor het automatisch meten van gebied fotomaskering worden gemeten en kunnen gemeten waarden en een histogram van het gemeten gebied worden weergegeven, waardoor het werk aanzienlijk efficiënter kan worden uitgevoerd.
Waarneming en 3D-vormmeting van vreemde deeltjes die zich hechten aan een wafer
De 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kan tot 6000× vergroten en maakt het zo mogelijk om beelden in een hoge resolutie vast te leggen. Deze beelden maken direct vanuit een sterk vergrote waarneming en op submicrongrootte zeer nauwkeurige 3D-vormmetingen mogelijk van microscopisch kleine vreemde deeltjes die zich aan een wafer hechten. Profielmeting is ook mogelijk op de gewenste doorsnede van het vreemde deeltje. Aan de hand van dergelijke metingen kunnen gebruikers de bewerkingen van geavanceerde waarnemingen voor metingen met één enkele microscoop uitvoeren. Bovendien is met de functies voor automatische gebiedsmeting en -telling een automatische analyse van verontreiniging mogelijk.
Op verzoek van de klant kan KEYENCE losse systemen voorstellen en integreren. Een laderfunctie kan natuurlijk altijd worden toegevoegd.
Klik voor meer informatie over de VHX-reeks en het productassortiment op de onderstaande knop om de catalogus te downloaden.
Voor informatie over andere producten en losse systemen kunt u vrijblijvend contact met KEYENCE opnemen door op de knop "Contact / Aanvragen" hieronder te klikken.
Waarneming met hoge resolutie van IC-patronen
De 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks heeft een lens met hoge resolutie en 4K CMOS voor beeldopname in hoge resolutie. Microscopische IC-ontwerpen kunnen worden bekeken met een 4K-beeld met hoge resolutie.
Algehele waarneming van beelden en vergrote waarneming van IC-patronen
De lenzen met hoge resolutie en de gemotoriseerde draaischijf van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks maken een naadloze zoomfunctie mogelijk waarbij met intuïtieve handelingen wordt omgeschakeld tussen lenzen met een vergroting van 20× tot 6000×.
De VHX-reeks heeft ook een functie voor real-time samenstelling, wat altijd een haarscherp beeld met hoge resolutie geeft, overal waar gebruikers naar sterk vergrote beelden kijken. Klik op het gebied dat u wilt weergeven, waardoor de objecttafel door deze functie automatisch naar de geselecteerde locatie wordt verplaatst en de dieptecompositie wordt uitgevoerd. U kunt op een scherp, sterk vergroot beeld subtiele onregelmatigheden op IC-patronen waarnemen, terwijl u kunt volgen waar u naar kijkt.
Bovendien worden met één druk op de knop sterk vergrote beelden met hoge resolutie automatisch aan elkaar gekoppeld zonder dat de uitlijning verandert, waardoor er direct een haarscherp totaalbeeld van een groot gebied tot 50.000 × 50.000 pixels ontstaat. De VHX-reeks ondersteunt snel diverse waarnemingstoepassingen met een eenvoudige bediening.
3D-vormmeting van IC-patronen
Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks wordt een haarscherp beeld van IC-patronen met onregelmatige oppervlakken gemaakt door meerdere beelden met verschillende scherpstelposities samen te stellen. Wanneer de oppervlakken van IC-patronen in 3D worden weergegeven, kunnen die onbelemmerd vanuit verschillende hoeken worden bekeken.
Met behulp van de verkregen hoogtegegevens kunnen ook zeer nauwkeurige profielmetingen worden uitgevoerd, waardoor de nauwkeurigheid van de inspecties en de efficiëntie van het werk aanzienlijk worden verbeterd.
De VHX-reeks is een nieuw krachtig hulpmiddel in de halfgeleiderindustrie
Naast de hier genoemde functies is de high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks voorzien van een groot aantal andere nuttige functies voor onderzoeks-, ontwikkelings- en productielocaties. Eén enkel apparaat kan voor halfgeleiderwafers en geïntegreerde schakelingen defecten aangeven, beelden vastleggen, 2D- en 3D-metingen uitvoeren en automatisch rapporten opstellen.
Dankzij de geavanceerde automatische bediening en beeldverwerking kunnen zelfs beginners snel en heel eenvoudig heldere beelden vastleggen. Hierdoor wordt zowel de nauwkeurigheid van de inspecties als de werksnelheid drastisch verbeterd.
Klik voor meer informatie over de VHX-reeks op de onderstaande knop om de catalogus te downloaden. Klik voor vragen op de andere onderstaande knop of neem contact op met KEYENCE.
