28.01.2020

MicroProf® DI - Hochpräzise optische Oberflächeninspektion für Halbleiteranwendungen (Teil 1)

Flexible Kombination von Metrologie und Inspektion in einem vollautomatischen Messgerät

Packaging-Technologien entwickeln sich in der Halbleiterindustrie rasant weiter, um die Funktionalität, Geschwindigkeit und den Formfaktor zu erreichen, welche für den mobilen Markt mit seinen hochmodernen Elektronikprodukten erforderlich sind. Wafer Level Packaging (WLP) ist führend in der Großserienfertigung (HVM), wobei 3D IC-Stack-Bauelemente direkt dahinter liegen. Die zahlreichen Prozessschritte bedeuten eine hohe Belastung für die Wafer was häufig in Qualitätsproblemen resultiert. Die Kosten und Komplexität dieser neuen Packaging-Technologien erfordern kosteneffiziente Inspektions- und Metrologielösungen während des gesamten Prozesses, um Produktqualität und eine hohe Produktausbeute zu gewährleisten.

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MicroProf® DI

Das optische Inspektionssystem MicroProf® DI macht jetzt die Kontrolle von strukturierten und unstrukturierten Wafern während des gesamten Herstellungsprozesses möglich. Da die Weiterverarbeitung von fehlerhaften Wafern verhindert wird, lässt sich der Ertrag steigern und Kosten einsparen. Mit dem MicroProf® DI kann eine hohe Qualität während der gesamten Waferherstellung sichergestellt werden. So findet, identifiziert und klassifiziert der MicroProf® DI Defekte zum frühestmöglichen Zeitpunkt und liefert damit die Basis für hochwertige Wafer und später Chips.

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Innovatives Beleuchtungskonzept & modularer Aufbau überzeugen

Das innovative Beleuchtungskonzept des MicroProf® DI macht eine Vielzahl von Fehlertypen sichtbar und erkennt lokale Fehler, Einschlüsse und andere Defekte unabhängig von ihrer Position. MicroProf® DI verfügt über verschiedene, auf derselben Geräteplattform flexibel kombinierbare Module, die alle Waferoberflächen bei hohem Durchsatz für eine effiziente Prozesskontrolle abdecken. Die Module umfassen: optische Inspektion und Klassifizierung von Defekten über Singleshot- und Step-Modul, Review der Defekte über ein hochgenaues Mikroskop und umfassende Multi-Sensor Metrologie mit verschiedenen Topographie- und Schichtdickensensoren. Für die optische, berührungslose und zerstörungsfreie 2D-Analyse von im Wafer vergrabenen Strukturen und Einschlüssen stehen zusätzlich interferometrische Schichtdickensensoren mit Infrarotlichtquelle, sowie ein IR-Mikroskop zur Verfügung.

Entwickelt, um die Grenzen zwischen der Mikroinspektion im Dunkelfeld und der Makroinspektion im Hellfeld zu verschmelzen, bietet MicroProf® DI eine automatisierte Inspektion von Defekten für die Qualitätskontrolle im Front- , Mid- und Back-End bei verschiedenen Beleuchtungsmodi. Die 2D-Bildgebungstechnologie ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Inspektion von Defekten bis in den Mikrometerbereich. Optional kann die Konfiguration um ein hochpräzises Review-Mikroskop erweitert werden. Dieses bietet einen motorisierten Revolver mit 5 Objektivpositionen, schnellem Autofokus, Inspektion im Hell- und Dunkelfeld, Differentialinterferenzkontrast (DIC) und Fluoreszenzmikroskopie (FL). Eine Inspektion von Defekten bis in den sub-µm Bereich ist somit möglich. Mit der Kombination aus 2D-Inspektion und Metrologie bietet MicroProf® DI Messlösungen für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Defektinspektion auf strukturierten und unstrukturierten Wafern sowie Wafer-Level-Metrologie für Mikro-Bumps, RDL, Overlay und Through Silicon Via (TSV) in einem einzigen Messgerät.

Perfekt für jede HVM-Waferfertigung

Mit einem Wafer-Handling-System in einem Equipment-Front-End-Modul (EFEM) und praktisch wartungsfreien Hardware-Komponenten bietet MicroProf® DI einen hohen Durchsatz und passt perfekt in jede HVM-Waferfertigung. Die Geräteplattform kann für 12'', 8'' und 6'' Wafer konfiguriert werden, sowohl exklusiv, als auch als Bridge-Tool, das das Handling von zwei Wafergrößen in einem System ermöglicht. Darüber hinaus kann es auch für das Handling von Wafern konfiguriert werden, die nicht dem SEMI-Standard entsprechen, wie z.B. stark gewölbte Wafer (z.B. eLWB), gebondete Wafer, Wafer auf Tape, TAIKO Wafer, unstrukturierte Wafer, Thin Wafer sowie Panels. Die Handling-Einheit verfügt über einen Einarmroboter mit Endeffektor, zwei Ladeports inklusive Mapper und RFID-Lesegerät, Pre-Aligner und bei Bedarf OCR-Lesestationen. MicroProf® DI ist mit Filter Fan Units (FFU) ausgestattet, die im Gerät für Reinraumbedingungen der ISO-Klasse 3 sorgen. Zur Integration in die Fertigungsautomatisierung ist das Gerät mit einer SECS/GEM-Datenschnittstelle ausgestattet. Messaufgaben werden dann vom Host angesteuert und die Messergebnisse automatisch an die Produktionssteuerung übertragen.

MicroProf® DI – Der Nutzen

MicroProf® DI bietet eine zuverlässige Plattformtechnologie, einschließlich hochflexibler Software mit einem beispiellosen Grad an Benutzerfreundlichkeit. Die leistungsstarke Software macht aus Fehlerdaten schnell eine umsetzbare Prozesskontrolle, verbessert die Klassifizierung und reduziert die Prozesszeiten. Sie ermöglicht Ihnen, neue Prozesse zuverlässig zu entwickeln und zu analysieren sowie gleichzeitig die Lieferzeit ihrer Produkte bis zur Markteinführung deutlich zu verkürzen.

Die modulare Konfiguration des MicroProf® DI deckt das gesamte Spektrum der verschiedenen Applikationen in der Chip- und Waferfertigung ab, einschließlich der Qualifizierung von Eingangsprozessen, der Wafer-Qualifizierung, Forschung und Entwicklung sowie der Prozessüberwachung. Durch die Kombination von 2D- und 3D-Technologien zur Erkennung von Defekten und zur Messung von Features, die für die heutige Packaging-Technologie entscheidend sind, erfüllt MicroProf® DI  die Erwartungen der Industrie an Durchsatz, Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Durch maximale Qualität, verringerten Platzbedarf in der Fertigung und reduzierte Bearbeitungszeiten, erreicht der MicroProf® DI höchste Kundezufriedenheit.

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Ob Labor, Entwicklung, Qualitätssicherung oder Produktion - FRT bietet die passende Inspektionslösung für Ihre Waferanwendung. Unsere Experten helfen Ihnen gerne bei der Lösung Ihrer Messaufgaben, indem sie für Sie die bestmögliche Systemkonfiguration zusammenstellen.

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