Đo lường bán dẫn

Làm thế nào để cải thiện quy trình sản xuất wafer và đảm bảo wafer chất lượng cao

Để hỗ trợ bạn trong việc sản xuất những viên gạch cao cấp nhất, Anton Paar cung cấp các công cụ đo lường wafer để theo dõi chất lượng của lớp màng mỏng, hiểu biết hóa học bề mặt của lớp ngoài và đặc tính của các khuyết điểm wafer. Các công cụ của chúng tôi sẽ giúp bạn xác định và điều chỉnh nhiều thông số khác nhau trong quá trình sản xuất wafer để tạo ra sản phẩm cuối cùng tốt hơn.

Đo lường vi mạch trong quá trình sản xuất

Từ lớp mỏng đến kiểm tra, lắp ráp và đóng gói, các giải pháp đo lường của chúng tôi hỗ trợ bạn ở mọi bước trong quy trình sản xuất.

Lớp màng mỏng

Quan trọng là phải có hoàn toàn kiểm soát các thông số ảnh hưởng đến quá trình phủ màng mỏng và các thiết bị đo lường theo dõi các thông số này có thể hỗ trợ bạn ở đây. Vì các lớp mỏng thường có độ dày giữa vài nanomet và khoảng 100 micromet, và đôi khi thậm chí chỉ vài nguyên tử, điều này đòi hỏi các công cụ đo lường wafer hoạt động trong phạm vi nano và dưới nano. Để phân tích sự kết dính đúng mực, khả năng chống trầy và độ cứng của các lớp và do đó đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng và các bước sản xuất tiếp theo, bạn cần áp dụng  thử nghiệm trầy xướcthiết bị kiểm tra độ lõm. Các phương pháp này cung cấp cái nhìn về các tính chất cơ học của các lớp đã được trải.

Việc đo điện thế zeta của lớp ngoại bì bằng bộ phân tích điện tích bề mặt của Anton Paar cung cấp cho bạn thông tin về hóa học bề mặt và do đó là thành phần của nó.

Các đặc điểm cấu trúc của lớp mỏng cũng có thể được nghiên cứu bằng GISAXS (phân tán tia X góc nhỏ dạng dùng hơi) bằng cách sử dụng hệ thống Anton Paar SAXSpoint 5.0 . Do tính chất của tia X, phương pháp này không chỉ khám phá cấu trúc bề mặt mà còn cung cấp thông tin về các đặc điểm được "chôn kín" dưới bề mặt.

Browse giải pháp

 

Photolithography

Để tránh ô nhiễm của các bản mặt hình sau quá trình làm sạch, bạn có thể thực hiện phân tích điện thế zeta và sử dụng kết quả để tối ưu hóa quy trình làm sạch.

Browse giải pháp

 

Etching

Để đạt được kết quả khắc có thể tái tạo, bạn cần kiểm soát hoàn toàn nồng độ axit hydrofluoric được sử dụng. Máy đo tỷ trọng của Anton Paar với cell đo chịu hóa chất giúp đo lường nhanh chóng giá trị tập trung để bạn có thể đạt được quá trình ăn mòn nhất quán.

Các chiến lược etsing khác nhau cũng ảnh hưởng đến hoá học bề mặt của cục tảo. Sử dụng phân tích điện thế zeta với bộ phân tích điện tích bề mặt của Anton Paar để theo dõi tác động của quá trình ăn mòn lên bề mặt ngoài cùng của wafer.

Browse giải pháp

 

Vệ sinh

Việc làm sạch là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất wafer, yêu cầu loại bỏ các tạp chất hóa học và hạt bụi mà không làm thay đổi hoặc làm hỏng bề mặt wafer hoặc cơ sở. Các thiết bị đo của Anton Paar giúp bạn kiểm soát các thông số sau:

Nồng độ axit sunfuric

Một trong những thông số quan trọng nhất là nồng độ axit sulfuric mà bạn có thể đo lường bằng dụng cụ đo mật độ và vận tốc âm thanh chịu hóa học hoặc bằng cảm biến quá trình. Kiến thức chính xác về nồng độ axit sulfuric đảm bảo quá trình làm sạch đồng nhất.

Độ tinh khiết của nước siêu tinh khiết

Màng hoạt động đúng cách là tiền đề để có nước siêu tinh khiết cho quá trình làm sạch. Sử dụng một bộ phân tích diện tích bề mặt để xác định điện thế zeta của giao diện màng-nước mang lại cho bạn một hiểu biết rõ ràng về hành vi của màng. Do đó, bạn có thể ngăn chặn tắc nghẽn màng bất ngờ và có thể can thiệp trước khi nguồn nước bị suy giảm chất lượng.

Để tăng tốc và cải thiện quá trình làm sạch, bạn có thể sử dụng máy đo hệ số khúc xạ để kiểm tra độ tinh khiết của chất tẩy rửa để đảm bảo việc lau chùi đúng cách mà không để lại các vết bẩn trên bề mặt.

Browse giải pháp

 

Phẳng hóa

Để hỗ trợ bạn trong quá trình phẳng hóa, Anton Paar cung cấp hai thiết bị để giảm ô nhiễm trong các bước tiến trình này: một cho hạt rắn, một cho hạt. Việc đánh giá miếng đánh bóng và các hạt bùn bằng cách xác định thế zeta giúp bạn có được kiến thức cần thiết để quyết định thời điểm thay miếng đánh bóng dựa trên hiệu suất của chúng. Các phép đo điện thế Zeta trên bề mặt wafer và các hạt bùn được sử dụng trong quy trình CMP sẽ cảnh báo bạn về khả năng bám dính của các hạt do tương tác tĩnh điện. Với kiến thức này, bạn có thể tối ưu hóa điều kiện để ngăn chặn việc này xảy ra.

Độ hở và độ kín porosity của vật liệu phễu được đo lường nhanh chóng bằng phương pháp khí lượng học, giúp các nhà sản xuất theo dõi chất lượng và hỗ trợ người dùng chọn ra vật liệu phễu tối ưu phù hợp cho quy trình sản xuất và hỗn hợp cụ thể được sử dụng.

Theo dõi liên tục trực tuyến các tính chất của dung dịch phải trong quá trình CMP trong quá trình định hình mang lại dữ liệu thời gian thực để giúp bạn kiểm soát chất lượng dung dịch và phát hiện sự thay đổi trong nồng độ chất mài. Mật độ hỗn hợp ổn định trong giới hạn quy định đảm bảo sản xuất một bề mặt wafer chất lượng cao.

Browse giải pháp

 

Kiểm tra, lắp ráp và đóng gói

Bao bì đúng là cần thiết để bảo vệ những viên bánh wafers quý báu khỏi hỏng hóc. Do đó, quan trọng để đảm bảo rằng các vật liệu đã sử dụng (đai liên kết, kết nối và mảng lưới bóng) có các đặc tính cơ học chính xác. Bạn có thể đối mặt với thách thức này bằng cách thực hiện các phép đo trên các vị trí đã định sẵn trên vi mạch để xác định độ cứng và mô đun đàn hồi bằng bộ thử nanoindentation và/hoặc bộ thử siêu nanoindentation.

Browse giải pháp

 

Các ứng dụng liên quan khác

Đo lường phân bố kích thước hạt của tinh thể silic cũng như theo dõi lượng hạt nhỏ và kết dính (<10 µm) đảm bảo chất lượng tinh khiết cuối cùng được cung cấp bởi các quy trình đã được thiết lập tốt bao gồm gia công (giảm kích thước) và các bước xử lý hóa học.

Việc xác định tạp chất vô cơ rất quan trọng để đảm bảo chất lượng vật liệu cơ bản và chức năng chính xác của sản phẩm cuối cùng. Với quá trình chuẩn bị mẫu được hỗ trợ bằng lò vi sóng từ Anton Paar, bạn có thể tin tưởng vào kết quả phá mẫu đáng tin cậy cho mọi loại mẫu.

Đặc tính bề mặt cũng là một công việc quan trọng đối với các sản phẩm liên quan đến sản xuất wafer như màn hình và optoelectronics. Khi sản xuất màn hình, bạn có thể đo lường độ bám dính với máy kiểm tra vết xước vi mô hoặc nano và đánh giá các đặc tính cơ học bằng máy kiểm tra nanoindentation hoặc sự kết hợp của cả haiphương pháp. Kết quả sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết và khả năng kiểm soát hoàn toàn chất lượng lớp. 

Browse giải pháp

 

Tìm giải pháp của bạn

Giải pháp Lợi ích của bạn Thiết bị
Phim mỏng
Bạn muốn theo dõi chất lượng của lớp phủ mỏng. Thực hiện phân tích điện tích bề mặt (đo lường điện thế zeta) tại lớp bề mặt ngoài cùng. Sử dụng GISAXS để đặc tính cấu trúc trên hoặc dưới bề mặt của bạn. Thông tin về hóa học bề mặt xác nhận thành phần mong muốn của lớp phim mỏng ở bề mặt ngoài cùng; thông tin về chất lượng phủ và phân bố cấu trúc nano của lớp phim mỏng của bạn
Là một nhà thiết kế và sản xuất vi mạch tích hợp (IC), bạn muốn đảm bảo rằng các vật liệu và lớp sử dụng trong quá trình sản xuất IC có các đặc tính cơ học đúng. Đặc điểm về độ cứng, mô đun đàn hồi và độ bám dính của các lớp mỏng trên wafer bằng cách sử dụng phương pháp đặc điểm bề mặt cơ học (sử dụng thử nghiệm trầy xước nano và thử nghiệm đàn hồi với tải nhẹ). Toàn quyền kiểm soát các lớp chức năng đặt trong quá trình phát triển mạch tích hợp
Photolithography
Bạn muốn tránh tình trạng nhiễm bẩn mặt nạ quang học, ảnh hưởng đến chất lượng của mạch tích hợp. Xác định mối tương quan giữa các chất tẩy rửa khác nhau và mặt nạ ảnh bằng cách đo điện tích zeta (phân tích điện tích bề mặt). Tối ưu hóa hiệu suất các quy trình vệ sinh cho photomasks
Etching
Bạn muốn xác định nồng độ axit hydrofluoric để đạt hiệu suất ăn mòn ổn định. Thực hiện việc đo nồng độ với máy đo tỷ trọng ống U chịu hóa chất Hastelloy để xác định nồng độ axit hydrofluoric. Quy trình etching có thể tái tạo bằng cách kiểm tra nồng độ axit trước
Vệ sinh
Bạn muốn xác định nhanh nồng độ axit sulfuric, gấp khoảng mười lần nhanh hơn so với phương pháp chuẩn độ truyền thống. Đo tỷ trọng và vận tốc âm thanh bằng một thiết bị (đo nồng độ). Do đường cong tập trung không tuyến tính của axit sunfuric nên cả hai công nghệ đều cần thiết. Quy trình làm sạch có độ lặp lại và tái sản xuất cao
Bạn muốn đo nồng độ axit sunfuric theo quy trình hiệu suất cao. Thực hiện đo độ tập trung ở bất kỳ nơi nào yêu cầu xác định H2SO4 và bao gồm toàn bộ phạm vi tập trung của H2SO4 (0 % to 100 %). Theo dõi chất lượng liên tục của quy trình vệ sinh của bạn
Bạn muốn đảm bảo vệ sinh đúng cách mà không để lại các chất cặn trên bề mặt. Thực hiện đo lường độ tinh khiết của chất tẩy rửa (ví dụ nước siêu tinh khiết) bằng máy đo chỉ số khúc xạ cực kỳ chính xác. Tăng tốc độ và cải thiện quy trình làm sạch để tiết kiệm thời gian và tài nguyên
Bạn cần đảm bảo chất lượng màng để có được nước siêu tinh khiết cho các quy trình bán dẫn. Xác định điện thế zeta bề mặt của màng (phân tích điện tích bề mặt) để theo dõi chất lượng màng và ngăn chặn tắc nghẽn màng không mong muốn và sự giảm chất lượng nước. Độ tinh khiết của nước đáng tin cậy cho sản xuất thiết bị bán dẫn
Bạn muốn đảm bảo rằng hỗn hợp CMP của bạn mang lại kết quả đồng đều trong quá trình đánh bóng. Đo độ nhớt của hỗn hợp CMP để biết thông tin về hành vi chảy và hiệu suất của hỗn hợp trong quá trình CMP. Đảm bảo hiệu suất đánh bóng có thể tái tạo và do đó chất lượng wafer đồng nhất.
Phẳng hóa
Bạn muốn tránh nhiễm khuẩn của các lớp phủ trên wafer silic với các thành phần của dung dịch đánh bóng trong quá trình CMP. Xác định điện thế zeta của bề mặt wafer và hạt dung dịch bằng phân tích điện tích bề mặt để tinh chỉnh điều kiện quá trình và tránh việc hạt dính bằng tương tác điện từ. Giảm thời gian chu kỳ trong quá trình làm sạch hậu CMP từ đó tăng hiệu suất sản xuất
Quan trọng là bạn tránh tình trạng ô nhiễm chéo trong quá trình CMP thông qua các tấm mài. Phân tích đặc tính của miếng đánh bóng và các hạt bùn bằng phương pháp phân tích điện tích bề mặt để dự đoán lực hút tĩnh điện. Giảm tần suất thay thế đĩa mài để tiết kiệm thời gian và tiền bạc
Bạn muốn đảm bảo phân phối kích thước hạt phù hợp trong hệ dịch của bạn. Miêu tả kích thước hạt của hỗn hợp với phân tích kích thước hạt. Cải thiện hiệu suất đánh bóng để giảm thiểu hỏng hóc trên bề mặt wafer
Bạn cần đảm bảo cấu trúc vi mô nhất quán từ lô này sang lô khác. Xác định khả năng hấp thụ và khả năng thoát khí với các đo lường mật độ rắn được thực hiện bằng phương pháp khối lượng khối khí. Lựa chọn đệm đảm bảo và liên tục các thông số quy trình
Bạn muốn theo dõi trực tuyến các đặc tính của dung dịch trong quá trình CMP. Thực hiện đo mật độ bùn bằng cảm biến tỷ trọng quy trình. Giám sát trực tuyến cung cấp dữ liệu thời gian thực để chỉ ra tình trạng bùn và phát hiện những thay đổi về nồng độ mài mòn.
Kiểm tra, lắp ráp và đóng gói
Là một nhà cung cấp dịch vụ đóng gói bán dẫn, bạn phải đảm bảo rằng quá trình đóng gói được thực hiện đúng cách và các vật liệu được sử dụng (bond pads, connections, ball grid arrays, vv.) có các tính chất cơ học chính xác. Thực hiện đo đạc cục bộ bằng máy thử nanoindentation để xác định độ cứng và mô đun co dãn (đặc tính bề mặt cơ học). Xác minh quá trình đóng gói IC để đảm bảo chất lượng vật liệu đóng gói cao nhất
Các ứng dụng liên quan khác: Nguyên liệu tinh khiết
Bạn cần silicone vô cùng tinh khiết làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất bán dẫn của bạn. Thực hiện phân tích kích thước và phân phối hạt để kiểm tra sự có mặt của tạp chất mịn và lớn. Đảm bảo chất lượng cao của nguyên liệu
Các ứng dụng liên quan khác: Chuẩn bị mẫu cho phân tích nguyên tố
Bạn cần xác định thành phần nguyên tử của vật liệu cơ bản và sản phẩm cuối cùng của mình để đảm bảo chất lượng sản phẩm và chức năng đúng. Việc phá mẫu vi sóng đảm bảo sự chuẩn bị hoàn chỉnh cho mẫu của bạn để đo lường chính xác. Chuẩn bị mẫu nhanh chóng và tái lập được cho phân tích nguyên tố tiếp theo
Các ứng dụng liên quan khác: Màn hình hiển thị
Như một nhà sản xuất màn hình, bạn muốn biết về các tính chất cơ học và độ bám dính của các lớp màn hình để tránh tình trạng tụt lớp hoặc lão hóa sớm và cũng để giám sát chất lượng của các lớp. Để đánh giá đặc tính bề mặt cơ học này, đo lường sự kết dính (bằng máy ép nano hoặc máy ép nano) và các tính chất cơ học của các lớp (bằng máy đo nanoindenation). Hoàn toàn kiểm soát chất lượng của lớp trong sản xuất màn hình hiển thị

Bạn không tìm thấy tình huống cụ thể của mình? Anton Paar vẫn sẽ có giải pháp cho thách thức của bạn. Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin. 

Tự động hoá trong phòng kiểm tra chất lượng của bạn

Anton Paar cũng cung cấp các giải pháp tự động hoàn toàn tùy chỉnh để đáp ứng yêu cầu cá nhân của bạn.

Bộ xử lý mẫu cấu trúc

Một bộ xử lý mẫu Modular tùy chỉnh có thể được điều chỉnh xung quanh quy trình làm việc của phòng thí nghiệm của bạn, ví dụ khi đo đạm axit và bazơ. Hệ thống tự động hóa việc nhận dạng mẫu của bạn, đậy nắp ống, phân mẫu, và trộn.

Nền tảng công nghệ sản xuất quy mô lớn HTX

HTX của Anton Paar là nền tảng tiên tiến để triển khai chuẩn bị mẫu và phân tích vào một giải pháp tự động hóa được tùy chỉnh. Ngoài các thiết bị của Anton Paar, các thiết bị từ các nhà cung cấp bên thứ ba cũng có thể được triển khai. Lợi ích:
  • Phân tích và chuẩn bị nhiều mẫu cho các phân tích phân cấp xuống tốt nhất có thể
  • Đảm bảo an toàn cho đội của bạn khi làm việc với chất nguy hiểm
  • Tránh lỗi của con người
  • Chạy hệ thống của bạn 24/7
  • Sử dụng giao tiếp hai chiều với hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm của bạn giúp đảm bảo linh hoạt tối đa trong việc xử lý các quy trình làm sạch mẫu khác nhau 

Bảo hành 3 năm

  • Hiệu lực từ ngày 1 tháng 1 năm 2020, tất cả các thiết bị Anton Paar mới bao gồm sửa chữa trong 3 năm.
  • Khách hàng tránh được các chi phí không mong đợi và luôn có thể tin cậy vào thiết bị của mình.
  • Bên cạnh chế độ bảo hành còn có nhiều dịch vụ bổ sung và tùy chọn bảo trì khác.

*Do công nghệ mà chúng sử dụng, một số thiết bị cần bảo dưỡng theo lịch trình bảo dưỡng. Tuân thủ lịch bảo dưỡng là điều kiện tiên quyết cho bảo hành 3 năm.

Tìm hiểu thêm