• 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 micrómetros 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 su nanométrico. 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 de manera de asegurar la calidad del producto final y los pasos posteriores de producción, usted necesita aplicar una prueba de rasgado y una prueba de indentación instrumentada. Estos métodos entregan 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.

    Las características estructurales de las películas delgadas también pueden investigarse con el GISAXS (dispersión de rayos X de ángulo pequeño con incidencia rasante) utilizando el sistema SAXSpoint 5.0 de Anton Paar. Debido a la naturaleza de los rayos X, este método no sólo prueba la estructura de la superficie, sino que brinda información además sobre sus características «enterradas» bajo la superficie.

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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 de 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 de Anton Paar 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 un medidor de velocidad de sonido con un sensor de proceso químicamente 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.

    A fin de mejorar el proceso de limpieza y hacerlo más rápido, usted puede usar un refractómetro para comprobar la pureza del agente de limpieza y así asegurar la limpieza apropiada sin residuos sobre la superficie.

    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.

    La porosidad abierta y cerrada de las almohadillas se cuantifica de manera rápida con picnometría de gas que permite a los productores monitorear la calidad y ayuda a los usuarios a seleccionar la almohadilla óptima para su proceso y la solución utilizada en particular.

    El monitoreo continuo en línea de las propiedades de la solución en el proceso mecánico de pulido durante la planarización proporciona datos en tiempo real que lo ayudan a controlar la preservación de la solución y detectar cambios en la concentración abrasiva. Una densidad estable de la solución dentro de los límites especificados garantiza la producción de una superficie de oblea de alta calidad

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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 elástico con un equipo de ultra nanoindentación y/o un equipo de nanoindentación.

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    Otras aplicaciones relacionadas

    La medición de la distribución del tamaño de partículas de la silicona cristalina, así como el monitoreo de las partículas finas y cohesivas (<10 µm) asegura un grado de pureza final provisto por los procesos bien establecidos que incluyen los pasos de molienda (reducción del tamaño) y el tratamiento químico.

    La determinación de impurezas inorgánicas es importante para asegurar la calidad de los materiales de base y la funcionalidad del producto final. Con la preparación de muestras asistida por los microondas de Anton Paar usted puede contar con resultados confiables de digestión para todo tipo de muestra.

    La caracterización de la superficie es también una tarea importante para productos relacionados con la producción de obleas como pueden ser pantallas y optoelectrónicos. Al fabricar pantallas se puede medir la adhesión con un dispositivo de prueba de nanorazgado o de microrazgado 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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    SoluciónSu beneficioEquipo
    Películas finas
    Si usted desea monitorear la calidad de las películas y recubrimientos delgadosDesarrolle un análisis de la carga de sus superficies (medición del potencial zeta) en la capa de la superficie exterior. Use GISAXS para caracterizar estructuras sobre o debajo de la superficie.Información en la química de la superficie que confirma la composición de cada película delgada de la capa exterior; información sobre la calidad del revestimiento y de la distribución de la nanoestructura de su película delgada 
    Es necesario un control preciso y eficiente de la rugosidad, 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
    • SurPASS 3
     
    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 que pueda 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 comprobar 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 la obtención de los resultados en menor tiempo 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 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 
    Usted desea un proceso de medición de alto rendimiento de la concentración del ácido sulfúrico.Realice una medición de la concentración siempre que necesite la determinación de H 2 SO4 y cubra el rango completo de concentración del H2SO4 (0 % a 100 %).Monitoreo continuo de la calidad de su proceso de limpieza 
    Usted desea asegurarse una limpieza correcta sin residuos en la superficie.Realice una medición de pureza del agente de limpieza (por ej. agua ultra pura) con un refractómetro altamente preciso.Aceleración y mejoramiento de los procesos de limpieza para ahorrar tiempo y recursos. 
    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.
    • SurPASS 3
     
    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. 
    Usted desea asegurarse que las suspensiones en el proceso mecánico de pulido entreguen resultados consistentes mientras se efectúa el pulido.Mida la viscosidad de la suspensión en el proceso mecánico de pulido para obtener información sobre el comportamiento del flujo y del desempeño durante su proceso. Asegure el desempeño de pulido reproducible y así la calidad consistente de la oblea. 
    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.
    • SurPASS 3
    • Litesizer 500
     
    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.
    • SurPASS 3
    • Litesizer 500
     
    Usted desea garantizar la correcta distribución del tamaño de partículas en su suspensión.Caracterice el tamaño de partículas de la suspensión con el análisis del tamaño de partículas.Mejore el desempeño del pulido para reducir daños en la superficie de la oblea.
    • Litesizer
     
    Usted necesita asegurar una microestructura consistente de la almohadilla de lote en lote.Determine la porosidad abierta y cerrada con la medición de densidad del sólido realizada con picnometría de gas.Asegurar la selección de la almohadilla y la continuidad de los parámetros del proceso. 
    Usted desea monitorear en línea las propiedades de su suspensión en el proceso mecánico de pulido.Realice una medición de densidad en la solución con un sensor de densidad para proceso.El monitoreo en línea proporciona datos en tiempo real para indicar la preservación de la solución y para detectar cambios en la concentración abrasiva. 
    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. materias primas puras
    Usted necesita silicona altamente pura como materia prima para su producción de semiconductores.Realice un análisis del tamaño y distribución de partículas y para comprobar la presencia de contaminantes grandes y finos.Se aseguran materias primas de alta calidad. 
    Otras aplicaciones relacionadas: preparación de la muestra para análisis elementales
    Usted necesita determinar la composición elemental de sus materiales base y productos finales para asegurar la calidad del producto y su correcta funcionalidad.La digestión asistida por microondas asegura una completa preparación de sus muestras para mediciones precisas.Preparación de muestras rápida y reproducible para los siguientes análisis elementales. 
    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 delaminación 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. 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.

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