半导体产业中对晶片的在线质量控制

用于晶片测量的 CHRocodile 传感器

半导体和微电子检测传感器需要测量晶片的规格,确定屏幕制造中的结构,并在在线质量控制过程中检查接合情况。 此外,还必须需要测量透明涂层,并实时监控机械和化学去除过程,以进行质量控制。

凭借微米范围内的横向分辨率和亚微米范围内的高分辨率,我公司研发的 CHRocodile 传感器满足了上述所有要求,并且可在恶劣的工业环境或洁净室环境中提供可靠的测量。

晶片薄化和结构化期间的制程厚度监测

随着晶片的总厚度变化 (TTV) 越来越低、对特定结构表面的要求越来越高,极精确制程厚度监测采用的非接触式和非破坏性测量技术已经成为重要不可或缺的测量方案。

 

不同的晶片厚度范围、不同的晶片原材料以及苛刻的在线工艺环境(例如,由于研磨屑而无法清楚地看到晶片)均是测量技术面临的挑战。 我公司研发的 CHRocodile 2 IT、IT DW 系列 和 2 DPS 传感器能够稳妥可靠地测量各种晶片厚度和材料(掺硅、高掺杂、碳化硅、氮化镓、磷化铟、塑料、蓝宝石、钽酸锂)以及晶片加工状态。

防水耐酸探头和喷水探头抗磨损,因此降低了运行成本, 也可以将这类探头通过定制化方式集成到不同的工艺机械中。

监控晶片弯曲度、翘曲度和总厚度变化

晶片弯曲度、翘曲度或总厚度变化过大是晶片处理和加工面临的巨大挑战,甚至会导致晶片破裂和严重的生产损失。 为了将损失降至最低,需要必须定期对这些尖端的高度均匀性和横向位置进行检测,以确保最佳的晶片测试结果。每个探针卡上有数千个紧密封装的尖端,因此需要快速同轴测量,最重要的是要做到保证非接触式计量。

 

我公司研发的非接触式光学测量技术能够在容易出现晶片弯曲和翘曲的生产环节过程中进行测量。 CHRocodile 2 ITCHRocodie 2 DPS 传感器使用灵活,配有紧凑的白光探头,易于改装,可测量各种晶片。

切割槽检测

在材料处理期间或之后监测切割槽的深度和宽度可以保障保证达到要求的处理质量。同时还应检测切割槽,确认是否有裸片裂纹,否则可能导致裸片破损和高昂的生产损失。 如果晶片不符合标准要求,对切割槽深度和宽度的测量确保可以返工。

 

为了将切割槽实现最大部分成像,并尽可能多地发现裸片裂纹,需要必须采用高横向分辨率和高精度的测量工具进行快速非接触式测量。CHRocodile CLS 非常适合测量切割槽的深度和宽度。

如果仅需测量宽度,我公司研发的白光视觉相机 (CVC) 是高速测量的理想不二选择。

这两种设备的成像质量都很非常出色,并且与样品呈直角测量时也不会产生阴影。此外,高度测量非常精确,横向分辨率非常高,可以测量坡度非常大的样品。 

测量和检查焊接凸点

晶片级凸点和焊接凸点对于电子互连至关重要, 测量这些凸点的高度和共面性可保障保证互连质量。随着凸点间距的减小和凸点密度的增加,只有同轴成像才能足够精确和快速地测量形貌。

 

CHRocodile CLS 利用同轴成像技术实现高精度、高分辨率的测量。 此外,同轴成像技术以垂直于样品的角度进行测量,因此,即使在间距很小且坡度很大时,也能精确测量凸点形状。

裸片裂纹检测

切割过程中的材料处理会对晶片施加压力,硅片可能会破裂。 可视化切割槽可检测此类硅片裂纹,否则可能在后续生产过程中导致裸片破裂。 晶片越薄,破裂的风险就越高,检测这些微小的裂纹就越重要。

 

白光视觉相机 (CVC) 将高分辨率与高景深相结合,确保清晰成像,无需自动对焦。 因此,CVC 的快速线扫描节省了宝贵的时间并提高了产量。

如果仅需测量宽度,我公司研发的白光视觉相机(CVC)是高速测量的理想选择。

晶片和光掩膜调准

在光刻过程中,光掩膜和晶片的精确对准至关重要, 结构尺寸越小,横向和平行对准就需要必须越精确。为了满足这些要求,需要必须进行高度精确的非接触式测量。

 

CHRocodile 2 S 的白光共焦和干涉型探测器可满足这些要求,也适用于半导体行业的多水准测量应用。 此外,这类传感器为免维护型,在生产环境中可实现不间断运行。

裸片和晶片粘合

裸片和晶片粘合越来越多地取代了传统的粘合技术,因为这种粘合方式的粘合部分更小,且可实现集成电路 (IC) 封装,并且还降低了芯片的能耗。 但裸片或晶片的高精度调准对于确保输入输出连接的正确性很至关重要。

 

普雷茨特 CHRocodile 2 SCLS2 IT 光学传感器和白光视觉相机 (CVC) 可测量裸片的精确位置、高度、倾斜度和旋转度,并在粘合过程中实现精确的晶片对准。 白光共焦和干涉型传感器的高精度性能帮助实现出色的保证了最佳的粘合效果。

此外,速度测量也可实现制程检测,因此提高了产量,且可在生产过程中去除有缺陷的粘合片。

探针卡检测

通常采用探针卡在成品晶片上进行电路测试。 探针卡上有许多微小的尖端,分别接触晶片上的每个裸片,并发出测试信号。 需要必须定期对这些尖端的高度均匀性和横向位置进行检测,以确保最佳的晶片测试结果。每个探针卡上有数千个紧密封装的尖端,因此需要快速同轴测量,最重要的是要做到保证非接触式计量。

 

CHRocodile CLS 线传感器和白光视觉相机中的白光共焦技术可确保快速稳妥可靠的检测,并具有极高的横向和轴向精度。

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