Acquire Automation XT

Von Beginn an eine eigene Entwicklung

Acquire Automation XT – der Schlüssel zu Industrie 4.0

Acquire Automation XT führt die Messung der Bauteile, die Auswertung der Messdaten und die Protokollierung der Ergebnisse völlig automatisiert durch. Leichte Rezepterstellung, Multi Sensor Messung oder hybride Metrologie, Konformität zu den Branchenstandards, komplexe Messaufgaben, all das ist Standard in Acquire Automation XT. Durch die Einbindung von verschiedenen Robotersystemen und die Schnittstellen zur Fernsteuerung ist die volle Einbindung in die Produktion ein einfacher Schritt. 

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Highlights AAXT

  • Vollautomatisierung 2D und 3D Messungen
  • Auswahl von zahlreichen Messaufgaben, Filtern und Auswertungen nach SEMI und DIN-EN-ISO Normen
  • Leichte Zusammenstellung von individuellen Messrezepten mit individuellen Probengeometrien und Layouts
  • Verwaltung der Messergebnisse in Datenbank und Export in verschiedene Formate oder direkte Übergabe an ein Tracing-System
  • Integration von Aktuatoren wie Robotersysteme zum Probenhandling und Heiztische in Messablauf
  • Nahtlose Einbindung in Prodktionsumgebungen mit Schnittstellen zur Fernsteuerung wie SEMI SECS/GEM, iTAC,
  • Intuitive Benutzeroberfläche mit levelbasierten Benutzerrechten nach SEMI Vorgaben
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Software report update

Auswertungen 

Mit der rezeptbasierten Software Acquire Automation XT ist die vollautomatische Durchführung und Auswertung von Messungen möglich. Wählen Sie aus einer Vielzahl von Paketen die für Ihre Messaufgabe passende Mess- und Auswertungsroutine aus. In Abhängigkeit von der jeweiligen Auswertemethode können unterschiedliche Parameter eingestellt werden. Desweiteren sind auch Formatierungsfunktionen (Filter) verfügbar. Bei wiederkehrenden Strukturen kann Sie ein Layout- Assistent mit graphischer Benutzeroberfläche (GUI) beim Anlernen der Messpositionen unterstützen. Zusätzlich ist optional eine Probenfeinausrichtung mittels Mustererkennung möglich. Eine detaillierte Übersicht über alle verfügbaren Pakete, Auswerteparameter und Filter finden Sie hier.

Nachfolgend erfahren Sie mehr zu unseren Fokusthemen Multi-Sensor Setup, Hybride Metrologie und Defekt Inspektion.

Haben Sie schon unsere Artikel über die AAXT Serie gelesen?

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Multi-Sensor Setup

Die Komponenten und Messaufgaben werden immer komplexer, so dass bestimmte Messaufgaben oft nicht von einem Sensor allein gelöst werden können, da die benötigten Parameter nicht direkt zugänglich sind. Aufgrund des von uns verfolgten Multi-Sensor Konzepts können die 3D Oberflächenmessgeräte der bewährten MicroProf® Serie, sowohl mit Punkt- und Flächensensoren zur Topographiemessung, als auch mit Schichtdickensensoren und sogar einem Rasterkraftmikroskop ausgestattet werden. Dadurch bietet sich die Möglichkeit mit unterschiedlichen Sensoren eine Messaufgabe zu lösen, indem jeder Sensor eine Messung durchführt und die verschiedenen Ergebnisse kombiniert werden. Der entscheidende Schritt ist, dass das Messgerät bzw. das benutzte Rezept, die komplette Messaufgabe kennt und vollständig umsetzt. D.h., nicht nur die Messungen mit allen notwendigen Sensoren werden automatisiert erledigt, sondern die Software nimmt auch die unterschiedlichen Messergebnisse auf und errechnet daraus die gewünschten Parameter.

Hybride Metrologie

Unsere Software Acquire Automation XT ermöglicht es, die Ergebnisse verschiedener Messungen bzw. Auswertungen in einer nachgelagerten Hybridanalyse zu kombinieren, wobei die zuvor gemessenen Einzelwerte zur Berechnung neuer Ergebnisparameter verwendet werden. Dieser Ansatz wird als "Hybride Messtechnik" bezeichnet. Dies ist klar eine Stärke unserer Multi-Sensor Geräte. Das hybride Analysetool ist sehr flexibel ausgelegt. Neben grundlegenden Berechnungsfunktionen wie Subtraktion oder Multiplikation sind auch komplexe arithmetische Operationen möglich. Die Einstellung der Hybridanalyse erfolgt einfach in einem eigenen Dialog, in dem alle Eingabewerte und der/die Ausgabewert(e) mit der/den spezifischen Berechnungsformel(en) definiert werden. Einmal eingerichtet, kann die Hybridanalyse in einem vollautomatischen Messprozess eingesetzt werden.

Hier ein Beispiel:

Das vorliegende Schichtsystem ist wie folgt aufgebaut: auf einem Wafer (undurchsichtiges Siliciumsubstrat), liegt eine transparente Oxidschicht und in einem begrenzten Bereich zusätzlich eine undurchsichtige Kupferschicht. Um die Dicht der Kuferschicht zu bestimmen, misst man mit einem optischen Topographiesensor die Stufenhöhe der Kupferschicht so misst man in Wahrheit die gemeinsame Stufenhöhe der undurchsichtigen Kupferschicht und der transparenten Oxidschicht. Um die Dicke der Kupferschicht zu bestimmen, misst man mit einem Topographiesensor die Stufenhöhe der Kupferschicht. Allerdings dringt das Licht in diesem Fall durch die transparente Oxidschicht so dass die gemessene Stufenhöhe in Wahrheit der gemeinsamen Dicke der undurchsichtigen Kupferschicht und der transparenten Oxidschicht entspricht. Um die wahre Dicke der Kupferschicht zu bestimmen, misst man deswegen mit einem Schichtdickensensor separat die Dicke der transparenten Oxidschicht. Durch Subtraktion der Oxiddicke von der zuvor ermittelten Gesamtdicke erhält man die gewünschte Dicke der Kupferschicht.

Defekt Inspektion

Die automatisierte Defektinspektion von FRT ermöglicht ein maximal hohes Qualitätsniveau während des gesamten Herstellungsprozesses. Die intelligente Fehleranalyse basiert auf einer fortschrittlichen Software, die Halbleiterherstellern die Vermeidung von Ertragsausfällen durch die frühzeitige Erkennung von Fehlern ermöglicht. Sie überwacht die Daten der Inspektionsergebnisse, erkennt und klassifiziert Defekte wie z.B. Punktfehler und  Kratzer in Sekundenschnelle auf Basis von benutzerdefinierten Kriterien. Sie erfüllt die Anforderungen an die Defektanalyse von Halbleiterfabriken und bietet dem Anwender eine Reihe von Funktionen zur Überprüfung und Anzeige von Inspektionsdaten. Darüber hinaus können die Daten verwaltet und analysiert werden. Ebenso ermöglicht die Software es bestimmte Interessensregionen (ROIs) zu definieren und Defekte zu klassifizieren, die sich innerhalb dieser Regionen befinden.

Die Software ermöglicht es dem Anwender, das Rezept zur Erfassung der Daten für jeden Inspektionsschritt zu optimieren und so eine erweiterte Prozesskontrolle zu gewährleisten. Das Rezept überwacht den Quellspeicher für die Software und liest jede Datei mit den Inspektionsergebnissen, die in den Ordner geschrieben wird. Anschließend analysiert es die Fehlerverteilung der Ergebnisdatei gemäß den benutzerdefinierten Kriterien und gibt eine KLARF-Datei aus, in der die Fehlersignaturen klassifiziert werden. Die analysierte KLARF-Datei kann dann in die Prüfergebnisdatenbank geladen werden.

Unsere Defektinspektionssoftware dient der effektiven Visualisierung, vielseitigen Bearbeitung und schnellen Erstellung von Waferkarten sowie der präzisen Quantifizierung und verständlichen Dokumentation von Defekten. Die Software ermöglicht es dem Anwender, verschiedene Ansichten eines ausgewählten Datensatzes, z.B. Waferkarte und Defektliste mit Anzahl, Position, Größe und Grauwert der jeweiligen Defekte, darzustellen. Die Defekte sind entsprechend den benutzerdefinierten Attributen zugeordnet und mit der Defektliste synchronisiert.

Rezepte, Ergebnisse, Export

Nicht nur die Benutzeroberfläche, auch die Darstellung der Messergebnisse und die Auswertung können jederzeit angepasst und individuell auf Ihren Bedarf ausgerichtet werden. Verschiedene Messpositionen an einzelnen Bauteilen, aber auch mehrere gleichartige Proben in einem Halter können automatisiert in einem Messdurchgang untersucht werden. Hierfür können verschiedene Probengeometrien angelernt und über Mustererkennung und automatische Feinausrichtung in die korrekte Messposition gebracht werden.

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Die Messrezepte können mit der SEMI-konformen und leicht verständlichen grafischen Benutzeroberfläche intuitiv und modular erstellt werden. Einzelne Messungen aus einem automatisierten Messablauf können nachträglich nochmals aufgerufen und so detailliert betrachtet oder wiederholt werden. Je nach Verwendung des Geräts gibt es verschiedene Bedienerebenen mit unterschiedlichen Zugriffsrechten. Falls benötigt können Parameter im Rezeptablauf angepasst und kritische Messstellen mit geringem Zeitaufwand spezifisch überprüft werden. Um die Erstellung von Rezepten in Acquire Automation XT weiter zu erleichtern, können einzelne Tasks während der Rezeptbearbeitung ausgeführt werden. Dort wo die Scans einer Messung definiert sind, kann der ausgewählte Task gemessen und die Ergebnisse betrachtet werden. Auch vorangehende Tasks, wie Ausrichtungen oder Referenzmessungen, können in den Prozess eingebunden werden. Es ist auch möglich, die Auswertungen individuell anzupassen und Zwischenergebnisse einzusehen. Die Auswirkungen der Auswertungsanpassungen können somit direkt betrachtet werden.

Die Auswertung der Messdaten erfolgt z.B. unter Einbeziehung der aktuellen SEMI- oder auch DIN EN ISO-Normen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Pass/Fail-Kriterien für die Messung zu definieren und diese automatisch anzuwenden. In Kombination mit einem Handling-System kann eine Sortierung erfolgen und der Ertrag so gesteigert werden. Die Funktion der Probenklassifizierung in Acquire Automation XT bietet somit eine intelligente Methode zur Klassifizierung gemessener Proben auf der Grundlage der erzeugten Mess- und Analyseergebnisse. Die Ergebniswerte können in benutzerdefinierte Klassen sortiert werden und auf Grundlage der Verteilung der Einzelergebnisse auf die verschiedenen Klassen kann die Probe einer Gesamtklassifizierung zugeordnet werden.

Unter Daten-Log können die Ergebnisse und Berichte einschließlich der Informationen über die Probenklassifizierung eingesehen werden.

Die Rohdaten jeder Messung können in einer Vielzahl verschiedener Dateiformate exportiert werden. Hierzu zählen unter anderem das auf Performance optimierte .frt-Dateiformat sowie verschiedene textbasierte ASCII-Formate.

Messergebnisse werden in einer Datenbank abgelegt und können während des Messvorgangs oder zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt als Ergebnisliste oder Messbericht exportiert werden.

Handling, Roboter, SECS/GEM

Für viele industrielle Anwendungen ist es notwendig, Messungen vollautomatisch mit hohen Durchsatzraten durchzuführen. Zu diesem Zweck ist ein automatisches Handling der Proben erforderlich. Der MicroProf® ist speziell für die Halbleiter-, MEMS- und LED-Industrie konzipiert und lässt sich problemlos für verschiedene Probentypen und Wafertypen konfigurieren.

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Die Handling-Einheit verfügt über einen Roboterarm mit Vakuum-Endeffektor, Ladestationen für offene oder geschlossene Kassetten einschließlich Mapper, sowie optional OCR Reader, Pre-Aligner etc. Sie ist in der Lage, Wafergrößen von 2 bis 12 Zoll zu verarbeiten. Je nach Konfiguration können bis zu 4 Kassetten gleichzeitig prozessiert werden.

Jede Funktionalität des Handling-Systems ist über die komfortable Benutzeroberfläche von Acquire Automation XT erreichbar und voll in die Prozessabläufe integriert.

Zur Integration in bestehende MES-Systeme, als wichtiger Aspekt in der Industrie 4.0, stehen Module für verschiedene Schnittstellen bereit. Im Halbleiterbereich unterstützen wir den  SECS/GEM-Standard für alle Wafergrößen unter 300mm sowie den GEM300-Standard ab 300mm Waferdurchmesser. Somit decken wir das Handling aller gängigen Wafergrößen ab. Für andere Branchen stehen weitere Module, bspw. zur Einbindung in iTAC, zur Verfügung.

Lesen Sie unsere Artikel über die AAXT Serie.

AAXT Serie

FRT bietet die richtige Messtechnik samt Software für Ihre Anwendung. Wir helfen Ihnen gerne bei der Lösung Ihrer Messaufgaben, indem wir die für Sie beste Systemkonfiguration erstellen.

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