Messsensoren für die Halbleiterindustrie

Moderne Elektronik wird kontinuierlich kleiner, leistungsfähiger und energieeffizienter. So verfügte beispielsweise der Intel Pentium 4670 im Jahr 2005 als Single-Core-CPU über rund 169 Millionen Transistoren. Zum Vergleich: Der 2021 erschienene Intel Core i9-11900K als 10-Kern-CPU besitzt bereits 10,2 Milliarden Transistoren.

Diese fortschreitende Miniaturisierung stellt höchste Anforderungen an die Präzision in der Lithografie-Fertigung. Um eine exakte Wafer-Ausrichtung zu gewährleisten, die Rückverfolgbarkeit zu verbessern und sowohl Fertigungs- als auch Inspektionsprozesse zu optimieren, sind fortschrittliche Messsensoren unerlässlich.

Die Halbleiterindustrie setzt auf hochkomplexe Fertigungsprozesse, die durch zahlreiche Inspektionsschritte begleitet werden. Präzise Mess- und Prüftechnologien sind dabei unerlässlich, um höchste Qualitätsstandards zu gewährleisten.

Die konfokalen Wegmesssensoren der Modellreihe CL-3000 von KEYENCE bieten eine Genauigkeit im Mikrometerbereich und werden hauptsächlich zur Inspektion der Ergebnisse des Lapping Prozesses sowie zur Messung der Höhe und Gleichmäßigkeit der anschließend aufgetragenen Beschichtung eingesetzt.

Zu den nachfolgenden Fertigungsprozessen in der Halbleiterindustrie gehören die Messung des Kantenprofils der Wafer und die Bestimmung der Wafer Notch Position für das Vereinzeln. Diese Inspektionsschritte werden typischerweise mit Systemen wie der Modellreihe LJ-X8000 von KEYENCE durchgeführt.

Die Präzision in der Halbleiterfertigung hängt maßgeblich von der exakten Kalibrierung und Positionierung der Anlagen ab. Dies erfordert sowohl regelmäßige Inspektionen als auch eine kontinuierliche Überwachung.

3D Laser-Snapshot-Sensoren für die Halbleiterindustrie werden in Messanwendungen wie der Herstellung von Siliziumwafern eingesetzt. Mit Ihnen können die Dicke, der Verzug, die Ebenheit und die Notch Position von Wafern mit Mikrometergenauigkeit und hoher Wiederholbarkeit gemessen werden. Diese Präzision ist für die Produktion von Transistoren und anderen miniaturisierten Komponenten entscheidend.

Neben der Maßhaltigkeitsprüfung unterstützen Snapshot-Sensorlösungen auch bei der Inspektion von Polierpads. Mithilfe von Snapshot-Sensoren können Hersteller das Oberflächenprofil und die Struktur von Wafer-Polierpads scannen, um Abnutzung sowie Defekte wie Risse, Kratzer und Fremdpartikel zu erkennen. Diese können sich negativ auf die Endprodukte auswirken. Dadurch ist eine rechtzeitige Wartung und ein Austausch der Polierpads möglich, was zu einem besseren Ertrag und geringeren Ausfallzeiten führt.

3D Laser-Snapshot-Sensoren spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Inspektion während des Die Bondings. Die Bonding bezeichnet den Prozess, bei dem einzelne Halbleiterchips auf ein Substrat, wie beispielsweise einem Leadframe, aufgebracht werden. Dies erfordert eine präzise Platzierung des Chips auf dem Substrat und die Sicherstellung, dass der verwendete Klebstoff keine Defekte aufweist.

Während des Die Bondings können Snapshot-Sensoren zur Messung der Abmessungen der Klebstoffschicht eingesetzt werden. So wird sichergestellt, dass diese innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt. Außerdem können sie Blasen oder Hohlräume im Klebstoff erkennen, die zu Delamination und somit zu Produktausfällen führen können.

3D Lasersnapshot-Sensoren spielen in der Halbleiterindustrie eine entscheidende Rolle bei der Inspektion von Wafern und der Defekterkennung. Dank ihrer hohen Aufnahmegeschwindigkeit können sie die Oberfläche von Wafern schnell scannen, um Defekte oder Unregelmäßigkeiten zu identifizieren, die die Leistung von Halbleiterbauelementen beeinträchtigen könnten. Dies ermöglicht es Herstellern, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um schwerwiegende Folgen zu vermeiden.

Viele dieser Defekte lassen sich mit herkömmlichen Methoden oder durch manuelle Inspektion nicht erkennen. Der Einsatz von 3D Laser-Snapshot-Sensoren wie der Modellreihe LJ-S8000 ermöglicht Herstellern Inspektionen mit Mikrometergenauigkeit. Präzise Inspektionen helfen dabei, fehlerhafte Komponenten und Produkte zu identifizieren und somit zu verhindern, dass problematische Teile in die Endmontage gelangen.

Halbleiter – insbesondere Siliziumwafer– reagieren empfindlich auf physische Berührung. Selbst mikroskopisch kleine Staubartikel können Defekte verursachen. Aus diesem Grund setzt die Halbleiterindustrie auf berührungslose Messmethoden.

Diese Methoden basieren häufig auf der Laserwegmesstechnologie. Diese wird zur Messung von Abstand, Dicke, Profilen, Verzug und Verformungen sowie der Oberflächenrauheit eingesetzt. Sie kommen auch bei 3D-Scans und in der Bildgebung zum Einsatz. Die Produkte von KEYENCE zeichnen sich durch ihre Genauigkeit im Mikrometerbereich aus – einige Modelle erreichen sogar eine Auflösung von bis zu 1 nm – und durch ihr berührungsloses Messprinzip. Diese Sensoren gewährleisten die Effizienz des Halbleiterfertigungsprozesses, senken die Produktionskosten und verbessern die Gesamtqualität des Endprodukts.

• Inspektion von Defekten auf Halbleiterwafern
• Erkennung und Vermessung von Wafer Notch

Produktionslinien in der Halbleiterindustrie müssen mit den richtigen Mess- und Inspektionssystemen ausgestattet sein, um kleinste Defekte, Abweichungen von Produkttoleranzen und andere Unregelmäßigkeiten präzise zu erkennen.

Die Modellreihe LJ-S8000 von KEYENCE bietet sowohl einfache als auch komplexe Funktionen für präzise 3D-Messungen und Inspektionen. Im Gegensatz zu anderen Lösungen, für die eine externe Beleuchtung, eine Positioniervorrichtung und ein Encoder erforderlich sind, verfügen die Lasersnapshot-Sensoren der Modellreihe LJ-S8000 über eine integrierte Laserlichtquelle und einen internen Scanmechanismus. Das bedeutet, dass keine Bewegung des Messkopfs erforderlich ist. Mit einer Bildaufnahmezeit von nur 0,2 Sekunden und einer Wiederholgenauigkeit von 0,3 µm ist dieses Sensorsystem ideal für schnelle und präzise Messungen von Abmessungen, Formen, Oberflächenmerkmalen und anderen Inspektionsanforderungen geeignet.

Kontaktieren Sie KEYENCE noch heute, um mehr über unsere Lasersnapshot-Sensoren für die Halbleiterindustrie zu erfahren. Unser geschultes Fachpersonal beantwortet gerne alle Ihre Fragen zur Integration in Ihre bestehende Fertigungsumgebung.