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PLS-F1000:晶圓幾何形貌測量及參數(shù)自動檢測機(jī)

PLS-F1000:晶圓幾何形貌測量及參數(shù)自動檢測機(jī)

一、設(shè)備簡介

1、應(yīng)用范圍

自動晶圓幾何形貌及參數(shù)檢測系統(tǒng)使用高精度高速光譜共焦雙探頭對射傳感器實(shí)現(xiàn)晶圓的非接觸式測量,結(jié)合高精度運(yùn)動模組及晶圓機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)晶圓形貌的亞微米級精度的測量,該系統(tǒng)適用于晶圓多種材質(zhì)的晶圓,包括藍(lán)寶石、GaAs、GaN、SiC 以及 Si 等;可以實(shí)現(xiàn)的尺寸與結(jié)構(gòu)測量內(nèi)容包括:包括 TTV, Bow, Warp, Thickness, TIR, Sag, LTV (Fullmap 測試)。

2、檢測原理

設(shè)備系統(tǒng)白色光源用于照亮零件表面。如圖所示,光通過光纖從控制單元傳輸?shù)焦鈱W(xué)傳感器,該傳感器根據(jù)波長將光分為不同的焦距。根據(jù)反射光的波長,進(jìn)行納米級高精度距離測量。光學(xué)傳感器性能決定測量范圍。由于探頭的高數(shù)值孔徑和光學(xué)傳感器的動態(tài)范圍,可以在多種材料上進(jìn)行測量。檢測原理如圖 1-1 所示。通過將上下探頭間的標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行手次厚度校準(zhǔn)后,就可以進(jìn)行厚度測量。

3、光譜共焦測量原理

光譜共焦測量原理

二、設(shè)備規(guī)格

1、整體基本結(jié)構(gòu)

測控系統(tǒng)的硬件由高精度 X-Y 運(yùn)動平臺、晶圓機(jī)械手、數(shù)據(jù)獲取與檢測模組、檢測控制系統(tǒng)以及自動上下料系統(tǒng)組成。

PLS-F1000設(shè)備外觀圖

PLS-F1000設(shè)備外觀圖

2、基本技術(shù)規(guī)格說明:

設(shè)備基本技術(shù)規(guī)格

部    件

規(guī)    格

 

對射式光譜共焦檢測系統(tǒng)

l  兩個光譜共焦傳感器

l  橫向分辨率 4um

l  分辨率 3nm

l  蕞大采樣頻率 10kHz

 

X-Y 自動運(yùn)動平臺

l  定制水平載物臺,蕞大 350mm*350mm

l  平臺平整度 <   1.5μm/100mm

l  平臺蕞大移動速度 > 100mm/s

l  支持 4-8 寸的載具平臺,可替換的 12 寸載具平臺

自動上下料與分選系統(tǒng)

l  高速晶圓機(jī)器人上下料系統(tǒng)

l  2 進(jìn) 2 cassettes 結(jié)構(gòu)(Open Cassettes)

 

計算機(jī)系統(tǒng)

l  定制檢測軟件系統(tǒng),包含數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),支持

PDF 報告和 Excel 報告導(dǎo)出

l  帶通訊端口對接MES 系統(tǒng)或其他數(shù)據(jù)系統(tǒng)

其他

l  使用手冊

l  含安裝調(diào)試和使用培訓(xùn)服務(wù)

3、設(shè)備性能指標(biāo)

以下為設(shè)備的主要性能參數(shù)與指標(biāo):

 

 設(shè)備產(chǎn)能指標(biāo)


十字

米字

Mapping

4 寸

280WPH

240WPH

120WPH

6 寸

240WPH

200WPH

90WPH

8 寸

180WPH

120WPH

60WPH

12 寸

120WPH

80WPH

30WPH


檢測關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)如下:

設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目

關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)

晶圓厚度測試范圍

50um~2500um

厚度 TTV 檢測精度

±0.15um

厚度 TTV 檢測重復(fù)性

σ ≤ 0.2um

Bow/Warp 檢測精度

±0.8um

Bow/Warp 檢測重復(fù)性

σ ≤ 1um

準(zhǔn)確性

l  (對標(biāo) FRTBow/Warp 線性 ≥ 90%

l  (對標(biāo) FRTThickness/TTV/TIR 線性 ≥   90%


軟件系統(tǒng)功能

測控系統(tǒng)安裝在 Windows 系統(tǒng)的工業(yè)計算機(jī)上,并配置磚用控制軟件。測控系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)控制模塊(包含定位、校準(zhǔn)及自動上下料及分選、晶圓關(guān)鍵尺寸測量模塊和數(shù)據(jù)處理與輸出模塊三部分組成。分為開發(fā)者模式與操作工簡易操作模式兩種。易于現(xiàn)場操作和數(shù)據(jù)結(jié)果獲取。可以根據(jù)需求設(shè)定報警與分選特定方式。


系統(tǒng)功能設(shè)計

 

功能模塊

功能設(shè)計

 

系統(tǒng)控制模塊

l     平臺定位控制系統(tǒng);

l     自動上下料操作控制

l     平臺控制與檢測路徑規(guī)劃控制系統(tǒng)

 

晶圓關(guān)鍵尺寸檢測模塊

l     控制紅外干涉?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)校準(zhǔn)系統(tǒng)

l     控制傳感器切換 recipe 及其設(shè)定系統(tǒng)

l     晶圓數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理系統(tǒng)

 

數(shù)據(jù)處理模塊與輸出

l     定制檢測軟件系統(tǒng),包含數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),支持 PDF 報告Excel 報告導(dǎo)出(可選配打印系統(tǒng))

l     帶通訊端口對接 MES 系統(tǒng)


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