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Automatisierte Qualitätssicherung in der Waferproduktion

Unnötige Ausfallzeiten in der Halbleiterherstellung vermeiden
Automatisierte Qualitätssicherung von Isra Vision in der Waferproduktion

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Mit den optischen Inspektionslösungen von Isra Vision werden in der Halbleiterindustrie unnötige Ausfallzeiten vermieden. Die beiden Inspektionslösungen CrackScan und EdgeScan erhöhen nachweislich die Produktivität.

Die Waferherstellung besteht aus einer Reihe hochkomplexer Prozesse, die in Reinräumen stattfindet. Nach dem Sägen, Kantenverrunden und Schleifen der Oberfläche werden die Wafer geätzt. Dazu gehört die Ultraschallreinigung zur Entfernung von Partikeln und organischen sowie anorganischen dünnen Schichten von der Waferoberfläche. Beim Ätzen wird die Waferdicke reduziert. Damit werden die durch das Sägen, Kantenverrunden, Oberflächenschleifen und Lasermarkieren geschädigten Schichten entfernt. Eine chemisch-mechanische Politur (CMP) sowie die Reinigung der Wafer schließen sich an. Die so hergestellten „epi-ready“-Wafer können direkt in weiterverarbeitenden Prozessen eingesetzt werden.

Waferbruch in der Poliermaschine minimiert

Während des Polierprozesses sollte Waferbruch vermieden werden, da sonst neben dem Ausbeuteverlust ein langer Maschinenstillstand zu erwarten wäre und hohe unnötige Kosten bei der Weiterverarbeitung entstehen würden. Bisher werden die Rohwafer vor dem Polierprozess oft manuell auf grobe Defekte inspiziert. Durch die Lösung lässt sich der manuelle Prozess automatisieren und eine deutlich höhere Genauigkeit erreichen. Ein technologieführender Halbleiterspezialist hat sich daher nun für den Einsatz der beiden Inspektionslösungen CrackScan und EdgeScan entschieden.

Das optische Inline Oberflächeninspektion CrackScan dient der Erkennung innerer Risse im Wafer mit höchster Genauigkeit. Defekte im inneren des Wafers, die mikroskopisch nicht zu erkennen sind, werden mithilfe patentierter Detektionsmethoden sichtbar. Der Einsatz von Highspeed-Zeilenkameras ermöglicht die Detektion von Defekten selbst bei maximalen Durchsätzen. Das System lässt sich problemlos in bereits bestehende vollautomatische Produktionsanlagen integrieren. Zur Detektion von Fehlern wie Chippings und Kratzern auf der Waferkante wird der CrackScan mit dem EdgeScan komplettiert.

EdgeScan ermöglicht die Inline-Oberflächeninspektion von Waferkanten. Während der Rotationsbewegung scannt der Sensor die Waferkante aus drei Blickrichtungen. Dadurch wird der Wafer bis zum äußersten Rand nach Defekten untersucht. Mit den Inspektionslösungen werden Wafer mit kritischen Defekten aus der Produktion ausgeschleust. Der Waferbruch in der Poliermaschine wird signifikant minimiert. Dies vermeidet unnötige Ausfallzeiten der Prozessmaschinen. Die optischen Inspektionssysteme detektieren Defekte, wie Mikrorisse auf dem „bulk“-Material der Wafer, Chippings und Kristalldefekte wie Zwillingslamellen, mit höchster Präzision. Dies stellt sicher, dass nur fehlerfreie Wafer die nächsten Produktionsschritte erreichen.

Höherer Produktivität durch geringere Maschinenstillstandzeiten

Der Halbleiterhersteller profitiert von höherer Produktivität aufgrund geringerer Maschinenstillstandzeiten. Die Inspektionslösungen garantieren, dass nur perfekte Wafer an den Kunden geliefert werden. Die integrierte und automatisierte Fehlerklassifikation unterstützt die Ursachenfindung und -eliminierung: Basierend auf den langfristigen Fehlerstatistiken mit Angaben über die Häufigkeit und die Position der Defekte lassen sich Rückschlüsse auf die Ursachen ziehen. Diese sind wiederum entscheidende Voraussetzung für die Verbesserung der Prozesse.

www.isravision.com

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