• Halbleitermetrologie

    So können Sie den Wafer-Produktionsprozess verbessern und qualitativ hochwertige Wafer gewährleisten

  • Um Sie bei der Herstellung von Wafern von höchster Qualität zu unterstützen, bietet Anton Paar Wafer-Metrologietools zur Überwachung der Qualität Ihrer Dünnfilme, zur Bewertung der Oberflächenrauheit während der Metallisierung, zum Verständnis der Oberflächenchemie der äußeren Schichten sowie zur Charakterisierung von Wafer-Defekten. Unsere Geräte helfen Ihnen, viele verschiedene Parameter während des gesamten Wafer-Herstellungsprozesses zu bestimmen und anzupassen, um ein besseres Endprodukt zu erzeugen.

    Wafer-Metrologie im Produktionsprozess

    Von Dünnfilmen bis hin zu Tests, Montage und Verpackung – unsere Messlösungen unterstützen Sie bei jedem Fertigungsschritt.


    Dünnfilme

    Es ist wichtig, die volle Kontrolle über die Parameter zu haben, die den Prozess der Dünnfilmabscheidung beeinflussen. Messgeräte, die diese Parameter überwachen, können Sie dabei unterstützen. Da Dünnfilme in der Regel eine Dicke zwischen wenigen Nanometern und etwa 100 Mikrometern, mitunter sogar nur einigen Atomen aufweisen, erfordert dies Wafer-Messgeräte, die im Nano- und Sub-Nanometerbereich arbeiten. Die Oberflächenqualität solch dünner Schichten lässt sich am besten durch die Untersuchung der Rauheit mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) bestimmen. Um die richtige Adhäsion, Kratzfestigkeit und Härte der Schichten zu analysieren und damit die Qualität des Endprodukts und der weiteren Produktionsschritte sicherzustellen, müssen Sie Ritzprüfungen sowie instrumentierte Härtemessungen durchführen. Diese Methoden geben Aufschluss über die mechanischen Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten.

    Die Bestimmung des Zetapotenzials der äußeren Schicht mit dem Zetapotenzial-Messgerät von Anton Paar liefert Ihnen Informationen über die Oberflächenchemie und damit über die Zusammensetzung der Schicht.

    Lösungen durchsuchen


    Fotolithografie

    Um eine Verunreinigung der Fotomasken nach dem Reinigungsprozess zu vermeiden, können Sie eine Zetapotenzial-Analyse durchführen und die Ergebnisse zur Optimierung des Reinigungsprozesses nutzen. Bei der Defektanalyse an der Fotomaske ist ein AFM empfindlich genug, um kleinste Unvollkommenheiten aufzudecken und bei der Kontrolle des Reparaturprozesses zu helfen.

    Lösungen durchsuchen


    Ätzen

    Um reproduzierbare Ätzergebnisse zu erzielen, müssen Sie die Konzentration der verwendeten Flusssäure vollständig unter Kontrolle haben. Das Dichtemessgerät von Anton Paar mit einer chemisch resistenten Messzelle liefert Konzentrationswerte in Minutenschnelle, sodass Sie eine konsistente Ätzung erzielen können.

    Unterschiede in der Ätzstrategie wirken sich auch auf die Oberflächenchemie des Wafers aus. Nutzen Sie die Zetapotenzial-Analyse mit dem Zetapotenzial-Messgerät von Anton Paar, um den Effekt des Ätzens an der äußersten Wafer-Oberfläche zu verfolgen.

    Verwenden Sie das Rasterkraftmikroskop von Anton Paar zur Überprüfung und Qualitätskontrolle bestimmter Teile eines Wafers nach dem Ätzen. AFMs liefern schnelle Ergebnisse und können die gleiche Stelle immer wieder leicht finden und testen und dabei auch vordefinierte Muster automatisch messen. Dies macht sie zum perfekten Werkzeug zur Charakterisierung von Defekten, zur Bestimmung der Abstandhaltermaße und zur Analyse der kritischen Dimension (CD) sowie der Linienbreiten- und Linienkantenrauheit.

    Lösungen durchsuchen


    Reinigung

    Die Reinigung ist ein kritischer Schritt im Herstellungsprozess von Wafern, bei dem es darum geht, chemische oder durch Partikel verursachte Verunreinigungen zu entfernen, ohne die Wafer-Oberfläche oder das Substrat zu verändern oder zu beschädigen. Die Messgeräte von Anton Paar helfen Ihnen, Folgendes unter Kontrolle zu halten:

    Schwefelsäure-Konzentration

    Einer der wichtigsten Parameter ist die Konzentration der Schwefelsäure, die Sie mit einem chemisch beständigen Dichte- und Schallgeschwindigkeitsmessgerätmessen können. Genaue Kenntnisse der Schwefelsäure-Konzentration ermöglichen einen gleichmäßigen Reinigungsprozess.

    Reinheit von ultrareinem Wasser

    Korrekt funktionierende Membranen sind eine Voraussetzung, um ultrareines Wasser für den Reinigungsprozess einsetzen zu können. Die Verwendung eines Zetapotenzial-Messgerätes zur Bestimmung des Zetapotenzials der Membran-Wasser-Grenzfläche ermöglicht ein klares Verständnis des Membranverhaltens. Unerwartete Membranverschmutzung kann dadurch verhindert werden, und Sie können eingreifen, bevor es zu einer Beeinträchtigung der Wasserreinheit kommt.

    Wafer-Gleichförmigkeit nach dem CMP-Prozess

    Um die Gleichförmigkeit der Wafer nach dem CMP-Prozess (chemisch-mechanisches Polieren) zu gewährleisten, verwenden Sie ein Rasterkraftmikroskop zur Bestimmung der effektiven Feldhöhe (EFH). AFM ist eine zerstörungsfreie Methode zur Wafer-Oberflächeninspektion, die sehr kleine Merkmale mit höchster Genauigkeit misst.

    Lösungen durchsuchen


    Planarisierung

    Um Sie bei der Planarisierung zu unterstützen, bietet Anton Paar zwei Geräte zur Reduzierung der Kontamination in diesen Prozessschritten an: eines für Feststoffe, eines für Partikel. Die Bewertung von Polierpads und Slurry-Partikeln durch die Bestimmung des Zetapotenzials gibt Ihnen das nötige Wissen, um zu entscheiden, wann Sie Pads auf der Grundlage ihrer Leistung ersetzen müssen. Zetapotenzial-Messungen an Wafer-Oberflächen und Slurry-Partikeln, die im CMP-Prozess verwendet werden, machen Sie auf die Möglichkeit für Partikeladhäsion aufgrund elektrostatischer Wechselwirkungen aufmerksam. Mit diesem Wissen können Sie solche Adhäsionen verhindern.

    Lösungen durchsuchen


    Prüfung, Montage und Verpackung

    Die richtige Verpackung ist entscheidend, um die wertvollen Wafer vor Beschädigung zu schützen. Deshalb gilt es sicherzustellen, dass die verwendeten Materialien (Bondpads, Verbindungen und Ball Grid Arrays) die richtigen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Hierzu können Sie Messungen an vordefinierten Punkten auf dem Mikrochip durchführen, um die Härte und den Elastizitätsmodul mit einem Nano- und/oder Ultra-Nano-Härtetester zu bestimmen.

    Lösungen durchsuchen


    Weitere verwandte Anwendungen

    Die Oberflächencharakterisierung ist auch eine wichtige Aufgabe für Produkte, die mit der Wafer-Fertigung zusammenhängen, wie z. B. Displays und Optoelektronik. Bei der Herstellung von Displays können Sie die Adhäsion mit einem Mikro- oder Nano-Rritzprüfer messen und die mechanischen Eigenschaften mit einem Nano-Härtetester oder einer Kombination beider Methoden bewerten. Die Ergebnisse geben Ihnen Auskunft und volle Kontrolle über die Schichtqualität. Die Arrays und die Form der Mikrolinsen lassen sich am besten mit dem Rasterkraftmikroskop von Anton Paar vermessen, da dieses sowohl die seitlichen Abmessungen als auch die Höhe der einzelnen Mikrolinsen anzeigt.

    Lösungen durchsuchen

  • Finden Sie Ihre ideale Lösung

    Lösung Ihre Vorteile Messinstrument
    Dünne Schichten
    Sie möchten die Qualität von Dünnfilmbeschichtungen überwachen. Führen Sie eine Oberflächenladungsanalyse (Zetapotenzial-Messung) an der äußersten Oberflächenschicht durch. Informationen über die Oberflächenchemie, die die gewünschte Zusammensetzung der äußersten Dünnfilmschicht bestätigt  
    Sie benötigen eine präzise und zeiteffiziente Rauheitskontrolle während der Metallisierung, um die Qualität der nachfolgenden Bearbeitungsschritte sicherzustellen. Messen Sie die Oberflächenrauheit über einen großen dynamischen Bereich mit Rasterkraftmikroskopie (AFM) und erhalten Sie quantitative Ergebnisse in Kombination mit dreidimensionalen Informationen. Reproduzierbare Adhäsion von abgelagerten Materialien, reproduzierbare Schnittstellen im Transistor-Gate-Stapel, Qualitätskontrolle von elektrischen Kontakten (wie Source-, Drain- und Gate-Kontakte) sowie von Wafer-Rückseiten für die Leistungselektronik (wie IGBTs)  
    Als Entwickler und Hersteller von integrierten Schaltkreisen (ICs) wollen Sie sicherstellen, dass die bei der IC-Produktion verwendeten Materialien und Schichten die richtigen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Charakterisierung der Härte und des Elastizitätsmoduls sowie der Adhäsion von dünnen Schichten auf Wafern mit mechanischer Oberflächencharakterisierung (unter Verwendung von Nanoritztests und Niedriglast-Härtetests). Volle Kontrolle über die abgelagerten Funktionsschichten während der Entwicklung von integrierten Schaltungen  
    Sie müssen die Qualität des Metallisierungsprozesses kontrollieren, da eine Änderung der Parameter Auswirkungen auf die Partikelgrößenverteilung hat. Bestimmen Sie Partikelgröße und -verteilung mit Rasterkraftmikroskopie. Dabei ist sicherzustellen, dass eine Änderung der Prozessparameter keine Probleme beim Bonding verursacht.  
    Fotolithografie
    Sie wollen eine Kontamination der Fotomasken vermeiden, die die Qualität integrierter Schaltkreise beeinträchtigt. Ermitteln Sie die Korrelation zwischen verschiedenen Reinigungsmitteln und der Fotomaske durch Bestimmung des Zetapotenzials ( Oberflächenladungsanalyse). Optimierung von Reinigungsverfahren für Fotomasken  
    Eine hochpräzise Defektanalyse ist für die Qualitätskontrolle Ihrer Fotomasken unerlässlich, da jeder Defekt auf das Probenmuster übertragen wird. Bestimmen Sie für die Defektanalyse das anfängliche Defektvolumen mit Rasterkraftmikroskopie, um Defekte aufzudecken. Optische Proximity-Korrektur (frei von Proximity-Effekten) zur Kontrolle des Reparaturfortschritts mit einer präzisen lokalisierten Messung.  
    Ätzen
    Sie möchten die Konzentration der Flusssäure bestimmen, um eine konsistente Ätzleistung zu erhalten. Führen Sie zur Bestimmung der Flusssäurekonzentration eine Konzentrationsmessung mit einem chemisch beständigen Biegeschwinger-Dichtemessgerät aus Hastelloy durch. Reproduzierbare Ätzprozesse durch schnelle Vorab-Überprüfung der Säurekonzentration  
    Sie möchten Defekte, die nach dem Trockenätzen auftreten, charakterisieren und erkennen, ob es sich um ein Partikel oder eine Vertiefung handelt, um Gegenmaßnahmen für den Prozessschritt zu definieren. Führen Sie eine Rasterkraftmikroskopie-Studie zur präzisen Analyse von Größe, Form und 3-D-Topografie der Defekte durch. Definition korrekter Prozessparameter durch die reproduzierbare, quantitative und schnelle Defektanalyse  
    Sie möchten die Abstandhaltermaße mehrmals überprüfen und die Auswirkungen des Ätzens bewerten, da die Abmessungen in direktem Zusammenhang mit der elektrischen Leistung des entstehenden Transistors stehen. Charakterisieren Sie die Seitenwanddicke und das Seitenwandprofil in allen Schritten der Gate-Verarbeitung mit Rasterkraftmikroskopie. Vollständige Kontrolle der Gate-Verarbeitung durch mehrmaliges Messen desselben Gates (das Wiederauffinden der exakt gleichen Position ist nur mit einem AFM möglich).  
    Sie sind auf der Suche nach einer schnellen Technik zur Analyse der kritischen Dimension (CD), der Rauheit der Linienbreite und der Rauheit der Linienkanten nach den Prozessschritten Lithografie und Ätzen. Durch Rasterkraftmikroskopie erhalten Sie vertikale Linien-/Grabenprofilinformationen in Nanometer-Auflösung und überlegener Genauigkeit. Die AFM-Serie von Tosca ist für schnelle AFM-Messungen konzipiert, liefert schnell Ergebnisse und garantiert höchste Qualität der nachfolgenden Prozessschritte.  
    Sie möchten die Rippendimensionen des Entstehungsprozesses für den Fin-Feldeffekttransistor (FinFET) kontrollieren, was für die Produktleistung entscheidend ist. Analysieren Sie die FinFET-Struktur mit hochpräziser Rasterkraftmikroskopie, da Änderungen der Rippendimensionen aus Abweichungen der Linienhöhe, der Linienbreite und des Linienprofils resultieren. Volle Kontrolle der FinFET-Abmessungen mit präzisen AFM-Messungen im Sub-nm-Bereich  
    Reinigung
    Sie möchten die Konzentration von Schwefelsäure schnell bestimmen, etwa zehnmal schneller als mit der herkömmlichen Titrationsmethode. Dichte und Schallgeschwindigkeit mit einem Gerät messen ( Konzentrationsmessung). Aufgrund der nichtlinearen Konzentrationskurve von Schwefelsäure sind beide Technologien erforderlich. Hohe Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit des Reinigungsprozesses  
    Sie möchten die Membranqualität sicherstellen, um ultrareines Wasser für Halbleiterprozesse zu erhalten. Bestimmen Sie das Zetapotenzial der Membran ( Oberflächenladungsanalyse), um die Membranqualität zu überwachen und unerwarteter Membranverschmutzung und einer Verschlechterung der Wasserreinheit vorzubeugen. Zuverlässige Wasserreinheit für die Herstellung von Halbleiterelementen  
    Sie möchten die Gleichförmigkeit der Wafer nach CMP (chemisch-mechanisches Polieren) gewährleisten, wofür Sie die effektive Feldhöhe (EFH) kennen müssen, die die Schwellenwerteigenschaften von Transistoren beeinflusst. Überwachen Sie die EFH-Spezifikation mit Rasterkraftmikroskopie, da hohe Schwankungen zu Ausfällen führen können. Überlegene Genauigkeit der EFH-Steuerung mit schneller und zerstörungsfreier Methode zur Messung derart kleiner Merkmale  
    Planarisierung
    Sie wollen eine Kontamination unterschiedlich beschichteter Siliziumwafer durch Komponenten des Slurries während des CMP Prozesses vermeiden. Bestimmen Sie das Zetapotenzial von Wafer-Oberflächen und Slurry-Partikeln mit der Oberflächenladungsanalyse, um die Prozessbedingungen zu optimieren und Partikeladhäsion durch elektrostatische Wechselwirkungen zu vermeiden. Verringerte Zykluszeiten bei der Reinigung nach dem CMP-Prozess, wodurch der Durchsatz erhöht wird.  
    Ihnen ist wichtig, Kreuzkontaminationen in CMP-Prozessen durch Polierpads zu vermeiden. Charakterisieren Sie Polierpads und Slurry-Partikel mit einer Oberflächenladungsanalyse zur Vorhersage der elektrostatischen Anziehung. Verringerung der Austauschhäufigkeit von Polierpads spart Zeit und Geld  
    Test, Montage und Verpackung
    Als Halbleiter-Packaging-Dienstleister müssen Sie sicherstellen, dass der Verpackungsprozess korrekt durchgeführt wird und die verwendeten Materialien (Bondpads, Anschlüsse, Ball Grid Arrays usw.) die richtigen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Führen Sie lokale Messungen mit einem Nanohärtetester durch, um die Härte und den Elastizitätsmodul zu bestimmen ( mechanische Oberflächencharakterisierung). Verifizierung des IC-Verpackungsprozesses, um die höchste Qualität des Verpackungsmaterials sicherzustellen  
    Weitere verwandte Anwendungen: Anzeigen
    Als Display-Hersteller wollen Sie über die mechanischen Eigenschaften und die Adhäsion der Display-Schichten Bescheid wissen, um eine vorzeitige Delamination oder Alterung zu vermeiden und zudem die Qualität der Schichten zu überwachen. Für diese mechanische Oberflächencharakterisierung messen Sie die Adhäsion (mit Mikro- oder Nano-Ritzprüfern) und die mechanischen Eigenschaften der Schichten (mit einem Nanohärtetester). Volle Kontrolle über die Schichtqualität bei der Display-Herstellung  
    Weitere verwandte Anwendungen: Optoelektronik
    Sie möchten die Qualität der Anordnung und der Form von Mikrolinsen kontrollieren. Dieses Wissen ist entscheidend für die Verbesserung von deren Qualität und Ausbeute. Mit der Rasterkraftmikroskopie wird jede einzelne Mikrolinse vermessen, um sowohl laterale Abmessungen als auch die Höhe zu erhalten. Präzise Topografiemessungen über mehrere Mikrolinsen  

    Ihre spezifische Fragestellung ist nicht angeführt? Anton Paar bietet Ihnen noch mehr Lösungen. Kontaktieren Sie uns für nähere Informationen. 

  • Automatisierung in Ihrem Qualitätskontrolllabor

    Anton Paar bietet auch vollständig maßgeschneiderte Automatisierungslösungen, um Ihre individuellen Anforderungen zu erfüllen.

    Modularer Probenprozessor

    Ein maßgeschneiderter modularer Probenprozessor kann auf Ihren Labor-Workflow zugeschnitten werden, z. B. für die Messung von Säuren und Basen. Das System automatisiert Ihre Probenidentifizierung, das Verschließen der Probengefäße, das Entnehmen von Teilproben und das Mischen.

    Hochdurchsatz-Plattform HTX

    HTX von Anton Paar ist die führende Plattform für die Implementierung von Probenvorbereitung und Analytik in eine maßgeschneiderte automatisierte Lösung. Neben den eigenen Geräten von Anton Paar können auch Geräte von Drittanbietern eingesetzt werden.

    Vorteile:

    • Analysieren Sie eine Vielzahl von Proben und bereiten Sie sie schnellstmöglich für die nachgelagerte Analytik vor
    • Schützen Sie Ihr Team beim Umgang mit gefährlichen Substanzen
    • Vermeiden Sie menschliche Fehler
    • Betreiben Sie Ihr System rund um die Uhr
    • Nutzen Sie die bidirektionale Kommunikation mit Ihrem LIMS, was maximale Flexibilität in Bezug auf verschiedene Arbeitsabläufe bei der Probenvorbereitung garantiert 
  • 3-Jahres-Garantie

    • Alle Anton Paar Geräte*, die nach dem 1. Jänner 2020 erworben werden, erhalten drei Jahre Garantie.
    • Für Kunden entstehen keine unvorhersehbaren Kosten. Sie können sich stets auf Ihr Gerät verlassen.
    • Ergänzend zur Garantie ist ein breites Portfolio an Zusatzleistungen und Wartungsoptionen erhältlich.

    * Technologiebedingt sind Wartungsarbeiten gemäß Wartungsplan für manche Geräte erforderlich. Die Einhaltung des Wartungsplans ist Voraussetzung für drei Jahre Garantie.

    Erfahren Sie mehr

  • Webinar

    Halbleitermetrologie: Bestimmung, Kontrolle und Verbesserung verschiedener Parameter während des Wafer-Produktionsprozesses

    Datum: 

    In diesem Webinar stellen wir Ihnen einen Mix aus verschiedenen Lösungen vor, die Ihnen helfen werden, die Qualität in fast jedem Schritt des gesamten Wafer-Produktionsprozesses sicherzustellen und zu kontrollieren.

    Erfahren Sie mehr über die folgenden Techniken:

    • Reproduzierbare, quantitative und schnelle Oberflächenrauheits- und Höhenmessungen mit hoher Präzision mittels AFM: Diese Technologie ist für ihre beispiellose Präzision und Reproduzierbarkeit bekannt, wurde aber oft als zu zeitaufwändig und damit als nicht effizient genug betrachtet. In diesem Webinar konzentrieren wir uns auf die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz der AFM-Messungen der neuen Generation von Tosca und zeigen die Vorteile für eine effiziente, schnelle und zuverlässige AFM-Wafer-Analyse auf.
    • Analyse der Oberflächenladung als direktes Werkzeug zur Überprüfung von Reinigungseffekten an Wafern: Wir diskutieren, wie die Kenntnis über das Zetapotenzial genutzt wird, um die Wafer-Partikel-Interaktionen im CMP-Prozess zu optimieren.
    • Mechanische Oberflächencharakterisierung von Schichten auf Wafern im Nanobereich mit Nanohärte- und Nanoritz-Messungen: Diese beiden Techniken können zur Messung der Härte, Adhäsion oder Kratzfestigkeit von Dünnfilmen auf Wafern bei der Mikrochip-Herstellung oder auf Schutzschichten auf Glas bei der Display-Herstellung verwendet werden.
    • Genaue, schnelle, effiziente und sichere Konzentrationsmessung von Chemikalien für die Halbleiterproduktion: Erfahren Sie, wie einfach es ist, mit einem digitalen Dichtemessgerät die Konzentration mehrerer Säuren und Basen zu bestimmen. Eine hohe Messleistung ist der Schlüssel zur Qualitätsprüfung bei Ätz- und Reinigungsschritten in der Halbleiterindustrie.