• Metrología de semiconductores

    Cómo mejorar el proceso de producción de obleas y asegurar la alta calidad de las obleas

  • Para apoyarlo en la producción de obleas de la más alta calidad, Anton Paar proporciona herramientas de metrología de obleas para monitorear la calidad de las películas finas, para evaluar la dureza de la superficie durante la metalización, para entender la química de la superficie de las capas exteriores y para caracterizar los defectos de las obleas. Nuestros instrumentos lo ayudarán a determinar y ajustar los distintos parámetros del proceso de fabricación de obleas a fin de crear un mejor producto final.

    Metrología de las obleas en el proceso de producción

    Desde pruebas de películas finas hasta pruebas de ensamblado y empaquetado, nuestras soluciones de medición lo apoyan en cada paso de fabricación.


    Películas finas

    Es importante tener un control total sobre los parámetros que influyen en el proceso de deposición de películas finas y cuales instrumentos de medición que monitorean esos parámetros pueden ayudarlo. Como las películas finas tienen un espesor entre unos pocos nanometros y cerca de 100 micrometros y, en algunos casos, unos pocos átomos; se requiere el uso de instrumentos de metrología de obleas los cuales operan en el rango nanométrico y subnanométrico. La calidad de la superficie de las capas de las películas finas es determinada mejor por la investigación de la rugosidad con un Microscopio de fuerza atómica (AFM). Para analizar la adhesión apropiada, la resistencia al rasgado y la dureza de las capas para asegurar la calidad del producto final y los pasos posteriores de producción, usted necesita aplicar una prueba de rasgado y prueba de indentación instrumentada. Estos métodos nos dan información sobre las propiedades mecánicas de las capas depositadas.

    La medición del potencial zeta de la capa exterior con el analizador de carga de superficie de Anton Paar proporciona información de la química de la superficie así como su composición.

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    Fotolitografía

    Para ayudar a evitar la contaminación de la máscara fotográfica luego del proceso de limpieza usted puede realizar el análisis de potencial zeta y utilizar los resultados para optimizar este proceso. Para el análisis por defecto de la máscara fotográfica, un AFM es lo suficientemente sensible para revelar imperfecciones y ayudar a controlar el proceso de reparación.

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    Grabado

    Para lograr resultados reproducibles de grabado, usted necesita tener el control total de la concentración usada de ácido fluorhídrico. El densímetro Anton Paar con celdas químicas resistentes a la medición, entrega valores de concentración en minutos. De esta manera usted obtiene un grabado consistente.

    Las diferentes estrategias de grabado tienen un efecto sobre la superficie química de las obleas. Utilice el análisis del potencial zeta con el analizador de carga de superficie para seguir el efecto del grabado en la superficie exterior de la oblea.

    Utilice el microscopio de fuerza atómica para verificar y controlar la calidad de las partes de una oblea luego del grabado. El AFM brinda resultados rápidos y puede hallar y testear rápidamente el mismo punto una y otra vez, también con la medición automática de patrones predefinidos. Así usted cuenta con una herramienta perfecta para caracterizar defectos, determinar las dimensiones del espaciador y analizar las dimensiones fundamentales (CD), rugosidad del ancho de línea y rugosidad del final de la línea.

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    Limpieza

    La limpieza es un paso fundamental en el proceso de fabricación de obleas ya que requiere la remoción de impurezas químicas y de partículas sin alterar o dañar la superficie o sustrato de la oblea. Los dispositivos de medición de Anton Paar lo ayuda a mantener bajo control lo siguiente:

    Concentración del ácido sulfúrico

    Uno de los parámetros más importantes es la concentración del ácido sulfúrico el cual puede medirse con un densímetro y medidor de velocidad de sonidoquímicamente resistente. El conocimiento exacto de la concentración de ácido sulfúrico garantiza un proceso de limpieza consistente.

    Pureza del agua ultra pura

    Las membranas que funcionan correctamente son un requisito previo para tener agua ultra pura para el proceso de limpieza. La utilización del analizador de carga de superficie para determinar el potencial zeta de la interfaz membrana-agua le brinda una comprensión clara del comportamiento de la membrana. Puede prevenirse así el inesperado deterioro de la membrana y usted puede anticiparse a la degradación de la pureza del agua.

    Uniformidad de la oblea luego del Proceso Mecánico de Pulido

    Para garantizar la uniformidad de la oblea luego del CMP (proceso mecánico de pulido) utilice un microscopio de fuerza atómica para determinar la altura efectiva de campo (EFH). El AFM es un método no destructivo para la inspección de la superficie de la oblea el cual mide características muy pequeñas con precisión superior.

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    Planarización

    Anton Paar le proporciona dos dispositivos para darle apoyo durante la planarización. Estos dispositivos reducen la contaminación en este paso del proceso: uno para sólidos, y otro para partículas. Para evaluar las almohadillas de pulido y las partículas en suspensión, la determinación del potencial zeta le da el conocimiento que usted necesita para decidir cuándo reemplazar las almohadillas basado en su desempeño. Las mediciones del potencial zeta en las superficies de las obleas y en las partículas en suspensión utilizadas en el proceso mecánico de pulido lo ponen en alerta sobre el potencial adhesión debido a las interacciones electrostáticas. Sabiendo esto, usted puede optimizar las condiciones para prevenir que suceda.

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    Pruebas, ensamblado y empaquetado

    El embalaje correcto es esencial para resguardar las valiosas obleas de posibles daños. Por lo tanto, es importante garantizar que los materiales utilizados (pastillas de fijación, conexiones y matriz de rejilla de bolas) tengan las propiedades mecánicas correctas. Para enfrentar este desafío usted puede desarrollar mediciones de puntos predefinidos en el microchip y determinar la dureza y el módulo elastico con un equipo de ultra nanoindentación: y /o un equipo de nanoindentación.

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    Otras aplicaciones relacionadas

    La caracterización de la superficie es también una tarea importante para productos relacionados con la producción de obleas como pueden ser pantallas y optoeléctrónicos. Al fabricar pantallas se puede medir la adhesión con un dispositivo de prueba de nanorayado o de microrayado y evaluar las propiedades mecánicas con un equipo de nanoindentación o una combinación de ambos métodos Los resultados le darán información y un control total de la calidad de la capa. La forma y la matriz de los microlentes se miden mejor con el microscopio de fuerza atómica de Anton Paar, ya que le proporciona tanto las dimensiones laterales como las alturas de cada microlente individual.

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  • Encuentre su solución

    Solución Su beneficio Equipo
    Películas finas
    Si usted desea monitorear la calidad de las películas y recubrimientos delgados Desarrolle un análisis de la carga de sus superficies (medición del potencial zeta) en la capa de superficie exterior. Información química de la superficie que confirma la composición de cada película delgada de la capa exterior  
    Es necesario un control preciso y eficiente de la rugosidad preciso en el tiempo durante la metalización para garantizar la calidad de los pasos de procesamiento posteriores. Mida la rugosidad de la superficie en un rango dinámico con el microscopio de fuerza atómica (AFM) y obtenga resultados cuantitativos combinados con información tridimensional. Adhesión reproducible de materiales depositados, interfaces reproducibles en la pila de la puerta del transistor, control de calidad de los contactos eléctricos (como pueden ser contactos de superficie, de drenaje y de puerta) y también de los dorsos posteriores de las obleas para la potencia electrónica (como IGBT)  
    Diseñado y fabricado como circuito integrado (IC), si usted desea asegurar que los materiales y capas utilizadas en la producción de IC tengan las propiedades mecánicas correctas. Caracterice la dureza y el módulo elástico, así como la adhesión de capas delgadas sobre las obleas con una caracterización mecánica de superficie (utilizando dispositivos de prueba de nanorayado y pruebas de dureza por indentación de carga baja). Controle totalmente las capas funcionales depositadas durante el desarrollo del circuito integrado.  
    Si usted necesita controlar la calidad del proceso de metalización, así como los cambios de parámetros que tienen impacto en la distribución del tamaño de los granos. Determine la distribución y el tamaño de los granos con el microscopio de fuerza atómica. Asegúrese que los cambios de los parámetros durante el proceso no provoquen problemas en la conexión  
    Fotolitografía
    Usted desea evitar la contaminación de la máscara fotográfica, la cual afecta la calidad de los circuitos integrados. Determine la correlación entre los diferentes agentes de limpieza y la máscara fotográfica mediante la medición del potencial zeta (análisis de la carga de superficies). Optimización del desempeño de los procedimientos de limpieza por fotomáscara  
    Un análisis de alta precisión por defecto es esencial para que usted controle la calidad de la máscara fotográfica, ya que cualquier imperfección se puede transferir al patrón de muestra. Para el análisis de defecto, determine el volumen inicial de defecto con el microscopio de fuerza atómica para revelar imperfecciones. Corrección de proximidad óptica (libre de efectos de proximidad) para controlar el progreso de la reparación con una medición localizada precisa.  
    Grabado
    Usted desea determinar la concentración de ácido fluorhídrico para obtener un desempeño de grabado consistente. Desarrolle una medición de la concentración con un densímetro de tubo U oscilador hecho químicamente resistente en Hastelloy, para determinar la concentración de ácido fluorhídrico. Proceso de grabado reproducible para la verificación rápida de la concentración previa del ácido  
    Usted necesita caracterizar los defectos que aparecen después del grabado en seco y necesita detectar si es una partícula o una marca de manera de definir la contramedida para el siguiente paso del proceso. Utilice el microscopio de fuerza atómica para análisis precisos de tamaño, forma y topografía en 3 D de los defectos. Definición de los parámetros correctos del proceso gracias a un análisis de defectos rápido, reproducible y cuantitativo.  
    Usted desea checar la dimensión del espaciador varias veces y evaluar los efectos del grabado porque las dimensiones están directamente relacionadas con el desempeño eléctrico del transistor final. Caracterice el espesor de la banda lateral y el perfil a lo largo de los pasos del procesamiento de la puerta con el microscopio de fuerza atómica. Control total del procesamiento de la puerta midiendo exactamente la misma puerta varias veces (solo es posible volver a encontrar exactamente la misma posición con AFM).  
    Usted está buscando una técnica rápida para el análisis de la dimensión crítica (CD), de la rugosidad del ancho de línea y de la rugosidad del límite de la línea luego de los pasos del proceso de litografiado y grabado. Obtenga información de perfil de línea vertical / zanja en resolución nanométrica y precisión superior con el microscopio de fuerza atómica. La serie AFM de Tosca está diseñada para mediciones AFM rápidas, las cuales proporcionan un menor tiempo para la obtención de los resultados y garantizan la más alta calidad de los pasos posteriores del proceso.  
    Usted necesita controlar las dimensiones del estabilizador del transistor de efecto de campo en el proceso de formación (FinFET), el cual es fundamental para el rendimiento del producto. Analice la estructura FinFET con el microscopio de fuerza atómica de alta precisión, ya que los cambios en las dimensiones del estabilizador provienen de las variaciones de perfil, peso y altura de la línea. Control total de las dimensiones de FinFET con mediciones precisas de AFM en el rango sub-nm  
    Limpieza
    Si usted desea determinar rápidamente la concentración del ácido sulfúrico, aproximadamente es diez veces más rápido que con el método de valoración tradicional. Mida la densidad y la velocidad de sonido con un solo instrumento (medición de la concentración) Debido a la curva de concentración no lineal del ácido sulfúrico se necesitan ambas tecnologías. Alta repetibilidad y reproductibilidad del proceso de limpieza  
    Necesita asegurar la calidad de la membrana para conseguir agua ultra pura para los procesos semiconductores. Determine el potencial zeta de la superficie de la membrana (análisis de la carga de superficies) a fin de monitorear la calidad de la membrana y prevenir el deterioro inesperado de la membrana y la degradación de la pureza del agua. Pureza confiable del agua para la fabricación de los dispositivos semiconductores.  
    Usted necesita garantizar la uniformidad de la oblea luego del CMP (proceso mecánico de pulido) con el conocimiento de la altura efectiva de campo (EFH) que afecta el umbral de características de los transistores. Monitoree las especificaciones EFH con el microscopio de fuerza atómica, ya que las altas variaciones pueden generar fallos. Precisión superior del control EFH con un método rápido y no destructivo para medir pequeñas características.  
    Planarización
    Si usted desea evitar la contaminación de obleas de silicona con diferentes revestimientos debido al contacto con componentes de suspensión durante el proceso mecánico de pulido. Determine el potencial zeta de la superficie de la oblea y de la suspensión de las partículas con un análisis de la carga de superficies para optimizar las condiciones del proceso y evitar la adhesión de las partículas a través de interacciones electrostáticas. Reducción de los tiempos de los ciclos de limpieza posterior al CMP, incrementando así el rendimiento.  
    Es importante para usted evitar la contaminación cruzada en los procesos de pulido mecánico a través de almohadillas de pulido. Caracterice las almohadillas de pulido y la suspensión de partículas con el análisis de la carga de superficies para predecir la atracción electrostática. Reducción de la frecuencia de remplazo de las almohadillas de pulido para ahorro de tiempo y de dinero.  
    Pruebas, ensamblado y empaquetado
    Al ser un proveedor de servicios de empaquetado de semiconductores tiene que asegurar que el proceso de empaquetado se realice correctamente y que los materiales utilizados (pastillas de fijación, conexiones, matriz de rejilla de bolas, etc.) tengan las propiedades mecánicas correctas. Desarrolle mediciones locales con un equipo de nanoindentación para determinar la dureza y el módulo elástico (caracterización mecánica de superficie). Verificación del IC del proceso de empaquetado para asegurar la más alta calidad del material de embalaje.  
    Otras aplicaciones relacionadas: Pantallas
    Al ser un fabricante de pantallas, usted desea conocer sobre las propiedades mecánicas y de adhesión de las capas de la pantalla en virtud de evitar la deslaminación o envejecimiento prematuro y, además, para monitorear la calidad de las capas. Para obtener esta caracterización mecánica de superficie, mida la adhesión (con un dispositivo de prueba de nanorayado o de microrayado) y las propiedades mecánicas de las capas (con un dispositivo de prueba de nanoindentación). Control total de la calidad de las capas en la fabricación de pantallas.  
    Otras aplicaciones relacionadas: Optoelectrónica
    Usted necesita controlar la calidad del conjunto de microlentes y su forma. Este conocimiento es fundamental para mejorar su calidad y rendimiento. Obtenga la medición de las dimensiones laterales, así como el peso de cada microlente individual con el microscopio de fuerza atómica. Mediciones topográficas precisas sobre múltiples microlentes  

    ¿No encontró su situación específica? Anton Paar todavía tiene la solución para su reto. Solo comuníquese con nosotros para obtener más información. 

  • Control de calidad automatizado en su laboratorio

    Anton Paar también ofrece una automatización completamente personalizada que cumple con los requerimientos individuales.

    Procesador Modular de Muestras

    Un procesador modular de muestras puede adaptarse al flujo de trabajo de su laboratorio, por ej. en la medición de ácidos y bases. El sistema automatiza la identificación de la muestra, nivelación de viales, submuestreo y mezclado.

    Viscosímetro de alto rendimiento HTX

    El HTX de Anton Paar es la plataforma de vanguardia para la implementación de la preparación de la muestra y una solución automatizada y personalizada de análisis. Además de los dispositivos propios de Anton Paar, también se pueden implementar instrumentos de proveedores externos.

    Beneficios:

    • Analice y prepare muchas muestras para un análisis posterior de la manera más rápida posible.
    • Mantenga a su equipo seguro mientras trata con sustancias peligrosas
    • Evite errores humanos
    • Haga funcionar su sistema 24/7
    • Utilice la comunicación bidireccional con sus LIMS lo que garantiza una máxima flexibilidad en términos de diferentes flujos de trabajo para la preparación de muestras. 
  • 3 años de garantía

    • Con entrada en vigor el 1 de enero de 2020, todos los instrumentos nuevos de Anton Paar* incluirán garantía de reparación de 3 años.
    • Los clientes pueden evitar costos imprevistos y siempre pueden confiar en su instrumento.
    • Junto con la garantía hay una amplia gama de servicios adicionales y opciones de mantenimiento disponibles.

    *Debido a la tecnología que utilizan, algunos instrumentos requieren mantenimiento de acuerdo con un programa de mantenimiento. El cumplimiento del programa de mantenimiento es un requisito básico para acceder a la garantía de 3 años.

    Conozca más

  • Seminario virtual

    Metrología de semiconductores: Cómo determinar, controlar y mejorar varios parámetros durante el proceso de producción de obleas

    Fecha :

    En este seminario web presentaremos una mezcla de diferentes soluciones para ayudarlo a asegurar y controlar la calidad durante casi todos los pasos del proceso de producción de obleas.

    Descubra más acerca de las siguientes técnicas:

    • Mediciones reproducibles, cuantitativas y rápidas de la rugosidad de la superficie y su altura con alta precisión utilizando AFM: Esta tecnología es conocida por su precisión sin precedentes y reproducibilidad, pero a menudo se la ha considerado que requiere mucho tiempo de ejecución y que por lo tanto no es lo suficiente eficiente. En este seminario web, nos centraremos en la usabilidad y eficiencia de las mediciones de la nueva generación de Tosca AFM, y mostraremos sus beneficios en cuanto a rapidez, eficiencia y confiabilidad del análisis AFM en obleas.
    • Análisis de la carga superficial se utiliza como una herramienta directa para controlar los efectos de limpieza de las obleas: Discutiremos cómo se utiliza el conocimiento del potencial zeta para afinar las interacciones entre partículas de las obleas en el proceso CMP.
    • Caracterización mecánica de la superficie de las capas de las obleas a nano escala con mediciones de nanoidentificación y nanorayado: Estas dos técnicas se pueden utilizar para medir la dureza, la adhesión y la resistencia al rasgado de películas finas de las obleas en la producción de microchip o de capas protectoras en vidrio en la fabricación de pantallas.
    • Medición precisa, rápida, eficiente y segura de la concentración de químicos para la producción de semiconductores: Aprenda cuán fácil es usar densímetros digitales para determinar la concentración de varios ácidos y bases. El alto rendimiento de la medición es la clave para la inspección de calidad durante las etapas de grabado y limpieza en la industria de semiconductores.