Wafer Inspektion

In der Halbleiterfertigung ist es entscheidend, möglichst viele Chips pro Wafer zu produzieren. Ist der Außendurchmesser eines Wafers jedoch minimal kleiner als spezifiziert, können Chips am Rand defekt sein – der Ertrag sinkt.

Herkömmliche Stichprobeninspektionen erkennen solche Abweichungen oft zu spät.
Die Lösung: Das Hochgeschwindigkeits-Lichtbandmikrometer der Modellreihe LS-9000 von KEYENCE ermöglicht eine lückenlose Inline-Inspektion von 100% aller Wafer – direkt vor der Weiterverarbeitung.

Selbst kleinste Neigungen oder Höhenunterschiede zwischen Wafern in der Weiterverarbeitung können zu fehlerhaften Prozessen führen. Die geforderte Genauigkeit ist extrem hoch und der Platz für Messtechnik oft begrenzt.

Die Lösung: Der konfokale Wegmesssensor der Modellreihe CL-3000 von KEYENCE ist besonders kompakt und lässt sich auch bei beengten Platzverhältnissen problemlos integrieren.

Slit Coater geben die Beschichtungsflüssigkeit aus einer Schlitzdüse ab und tragen eine gleichmäßige Schicht Flüssigkeit auf Glassubstrate, Harzsubstrate, Folien oder Metallfolien auf.
Eine hochpräzise Beschichtung ist für LCD-Herstellungsprozesse und Fan-Out Panel Level Packaging (FO-PLP) in der Halbleiterindustrie erforderlich. Selbst geringfügige Abweichungen in den Abständen zwischen der Schlitzdüse und dem Ziel auf der rechten oder linken Seite beeinflussen den Prozess direkt und verursachen Beschichtungsfehler und dadurch fehlerhafte Produkte.

Die Herstellung von Wafern ist ein hochsensibler Prozess. Komponenten im Nanometerbereich erfordern extrem präzise Qualitätssicherung. Selbst kleinste Unregelmäßigkeiten können einen Chip unbrauchbar machen.

Aufgrund der Mikroskala der Wafer und der komplexen Schaltkreise, die sie enthalten, können selbst kleinste Unvollkommenheiten die Funktionalität eines Halbleiterchips erheblich beeinträchtigen. Daher ist es essenziell, dass die Inspektionssysteme in der Lage sind, winzige Abweichungen sowie eine Vielzahl von Defekten zu erkennen – dazu zählen Partikel, Musterunregelmäßigkeiten und kristallographische Störungen.
Eine effektive Inspektion ermöglicht es, diese Unvollkommenheiten frühzeitig im Herstellungsprozess zu identifizieren. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Chips erhöht und die Gesamtausbeute des Produktionsprozesses verbessert.
Typischerweise erfolgt dies durch hochauflösende Bildgebungssysteme oder hochpräzise Lasersensoren, wie sie beispielsweise von KEYENCE hergestellt werden. Diese Sensoren können die Waferoberfläche mit hoher Geschwindigkeit scannen, um detaillierte Bilder zu erfassen. Anschließend werden die Bilder mithilfe spezieller Software und Bildverarbeitungsalgorithmen analysiert, die die erfassten Daten mit standardisierten Referenzmustern vergleichen.

Ein Beispiel ist das Hochgeschwindigkeits-Lichtbandmikrometer der Modellreihe LS-9000, das eine 100%ige Inline-Inspektion der Wafer-Dimensionen vor der Weiterverarbeitung ermöglicht. Während des Betriebs kann das System den Wafer zwischen Empfänger und Sender durchlaufen lassen, um den Außendurchmesser zu messen und Abweichungen von den voreingestellten Werten zu erkennen. Zudem wird die Ausrichtung von Glassubstraten mit hoher Präzision sichergestellt.

Die Modellreihe CL-3000 wird häufig eingesetzt, um die Höhe der Wafer unter anderem innerhalb von Beschichtungsprozessen zu überwachen. Auf Mikroskalen kann jede Höhenabweichung zu Defekten führen, weshalb eine äußerst präzise Einstellung notwendig ist. Um höchste Genauigkeit zu gewährleisten, erfolgen Messungen oft direkt innerhalb des Verarbeitungsprozesses.
Konfokale Wegmesssensoren der Modellreihe CL-3000 kommen ebenfalls in Slit Coating Anwendungen zum Einsatz, um sicherzustellen, dass die Beschichtung frei von Defekten ist, die durch unsachgemäße Abstände zwischen Beschichter und Objektoberfläche entstehen könnten. Sie sind zudem in der Lage, zwischen der Ober- und Unterseite transparenter Objekte zu unterscheiden, was die präzise Höhenmessung von dünnen Folien und anderen transparenten Substraten ermöglicht.

Die Implementierung hochwertiger Wafer Inspektionssysteme von KEYENCE bietet mehrere entscheidende Vorteile für die Halbleiterfertigung:

• Ertragssteigerung: Effektive Wafer Inspektion reduziert die Anzahl defekter Chips, die die Produktionslinie passieren, erheblich.
• Frühzeitige Fehlererkennung: Durch das frühzeitige Erkennen und Entfernen defekter Produkte werden Kosten für Nacharbeiten und Ausschuss deutlich gesenkt, was die Kosteneffizienz erhöht, und Ausschuss minimiert.
• Defektklassifikation: Die Technologie kann Defekte nach Typ und Schweregrad klassifizieren, sodass Hersteller entscheiden können, ob ein Wafer verschrottet, nachgearbeitet oder in die nächste Produktionsstufe weitergeleitet wird.
• Hohe Genauigkeit: Mit immer kleineren Strukturen und komplexeren Schaltkreisen wird die hohe Präzision und Auflösung der Wafer-Inspektionssysteme zunehmend kritischer.

KEYENCE ist weltweit führend bei hochpräzisen Messsensoren und Inspektionssystemen, die branchenübergreifend in der Fertigung, Medizin, Lebensmittel-, Getränke- und Kosmetikindustrie sowie in der industriellen Prozesssteuerung eingesetzt werden.

Wenn Sie Ihre Wafer Inspektion verbessern möchten, empfiehlt es sich, KEYENCE zu kontaktieren, um mögliche Integrationen unserer hochmodernen Ausrüstung in Ihre bestehenden Produktionslinien zu besprechen.