應用背景
近年來受限于國際環(huán)境的影響,國家加大了對半導體行業(yè)的戰(zhàn)略傾斜,我國的半導體技術(shù)也取得了長足的發(fā)展,隨著我國的半導體技術(shù)的進步,半導體制成設備的需求也在極大地的提升;對產(chǎn)品質(zhì)量的管控,良率的提升也是半導體行業(yè)的痛點需求。
應用挑戰(zhàn)
晶圓是芯片制程中重要的且必須的組成部分。
晶圓制備完成后需要進行一系列高精度測量和檢測,以確保合格產(chǎn)品才能進入下道工序。其中一項外觀數(shù)據(jù)就是晶圓的平面度,劃傷,突起顆粒物等的檢測。晶圓的平面度和表面性能與其質(zhì)量息息相關,晶圓平面度不足,晶圓表面有缺陷都會導致晶圓蝕刻,封裝等制程會產(chǎn)生缺陷產(chǎn)品,影響晶圓的良率,影響制成芯片的后續(xù)使用。常規(guī)的塞尺,千分表等物理工具,由于是接觸式測量,可能對良好的晶圓表面產(chǎn)生測量損傷,且較難達到超高的檢測精度。非接觸式技術(shù)測量設備價格昂貴,效率低下,無法滿足晶圓檢測的性價比,高效率等要求。
晶圓檢測是微米級的平面度和缺陷檢測需求,晶圓表面又是如鏡面般的高反光材質(zhì)?,F(xiàn)有的市場通用的測量傳感器,存在著體積龐大,價格昂貴,無法對鏡面級別的晶圓成像檢測的多種限制因素。
3D檢測解決方案的標準涉及焊球尺寸、網(wǎng)格對位、焊球共面性、PCB基板以及污染、劃痕和元件缺失等缺陷的檢測,因此存在廣泛的檢測要求。
解決方案
SmartRay ECCO 95+ 玻璃系列3D視覺傳感器,可以滿足晶圓的無損、高速、且高精度的在線檢測需求。
ECCO 95+ 玻璃系列3D視覺傳感器,是SmartRay針對當前的晶圓檢測需求而開發(fā)出的產(chǎn)品。其可掃描高光面、鏡面、透明玻璃面材質(zhì),并且無需直接接觸晶圓表面,同時可以快速生成高分辨率,高精度的3D圖像。
ECCO95.015G 和ECCO 95.925G傳感器,擁有超高分辨率,超高重復精度,可以實現(xiàn)亞微米的高精度檢測。其中ECCO 95.015G可以探測小至0.4um的深度缺陷,6um的寬度缺陷。
圖中晶圓尺寸為98mm,使用ECCO 95.015G在旋轉(zhuǎn)平臺掃描生成由于旋轉(zhuǎn)掃描而生成的極坐標點云圖,之后將極坐標圖像轉(zhuǎn)換成直角坐標系下的3D點云圖。再經(jīng)過5次掃描,將直角坐標系下的點云圖進行拼接,我們就能得到超高精度的成像結(jié)果。SmartRay提供先進的平面度算法及偽彩圖生成算法,可直觀的查看所有的檢測結(jié)果的每一個瑕疵細節(jié)。
圖1: 98mm直徑晶圓
圖2:由于旋轉(zhuǎn)掃描生成的極坐標圖像
圖3:極坐標下得點云轉(zhuǎn)換成直角坐標系下的3D點云圖
圖4:5次掃描拼接的直角坐標系下3D點云圖
圖5:拼接后的超高精度高度圖
圖6:拼接后的高度映射的灰度圖
圖7:檢測出的晶圓表面缺陷
SmartRay ECCO 傳感器,為晶圓檢測保駕護航。
SmartRay ECCO 95+ 玻璃系列3D視覺傳感器規(guī)格