Durch Halbleitermaterial hindurch Fehler erkennen

Die Kurzwellen-Infrarotkameras (SWIR-Kameras) von Allied Vision werden in der IR-Mikroskopie eingesetzt, um Fehler bei der Halbleiterherstellung zu erkennen.

Infrarot-Mikroskop mit Goldeye Kamera

Schichtablösung in der Mitte des Siliziums

Schichtablösung am unteren Rand

Elektronische Geräte sind in der heutigen modernen Gesellschaft weit verbreitet. Es is sehr wahrscheinlich, dass jeder bereits auf einen Silizium-Wafer gestoßen ist und ihn indirekt durch den Gebrauch von elektronischen Geräten genutzt hat.

Silizium, das Kernmaterial von Halbleitern

Wafer ist eine dünne Grundplatte aus Halbleitermaterial, das in der Elektronik für die Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet wird. Es gibt viele Arten von Halbleitermaterialien. Eines der am häufigsten verwendeten Halbleitermaterialien in der Elektronik ist Silizium (Si). Silizium-Wafer ist eine Schlüsselkomponente der integrierten Schaltungen (Integrated Circuit, IC). Es besteht aus hochreinem, nahezu fehlerfreiem, monokristallinem Silizium, das in dünnen Scheiben von einem Einkristallkörper abgeschnitten wird. Es dient als Grundlage für mikroelektronische Bauelemente im und über dem Wafer. Der Wafer durchläuft viele Prozessschritte der Mikrofertigung wie z.B. Maskieren, Ätzen, Dotieren und Metallisieren.

Integrierte Schaltkreise sind zu den Hauptkomponenten fast aller elektronischen Geräte geworden. Es handelt sich dabei um eine mikroskopische Anordnung von elektronischen Schaltungen und Komponenten, die auf die Oberfläche eines Einkristalls aus Halbleitermaterial wie Silizium (Si) gesetzt wurde. Sie wird als integrierte Schaltung bezeichnet, weil die Komponenten, Schaltungen und das Basismaterial aus einem einzigen Stück Siliziumwafer bestehen. Hunderte von integrierten Schaltungen werden gleichzeitig auf einer einzigen, dünnen Siliziumscheibe hergestellt und dann in einzelne IC-Chips zerlegt.

Siliziumrisse gefährden die Qualität des Endproduktes

Wafer akkumulieren Eigenspannungen während des Wachstums-, Säge-, Schleif-, Ätz- und Polierprozesses. Während des gesamten Prozesses können Risse entstehen. Wenn diese nicht erkannt werden, können die Wafer in nachfolgenden Fertigungsschritten unbrauchbar werden. Risse können auch auftreten, wenn die integrierten Schaltungen in einzelne ICs geschnitten werden. Daher ist es wichtig, das Rohmaterial vor der Verarbeitung auf Verunreinigungen zu untersuchen und Fehler während der Verarbeitung zu erkennen, um die Kosten niedrig zu halten.

Infrarot-Kameras erkennen Risse im Silizium-Substrat

Silizium hat die Eigenschaft, für Infrarotlicht transparent zu sein. Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs)-Kameras, die im SWIR-Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1700 nm empfindlich sind, ermöglichen dem Anwender den Durchblick durch Halbleiter-Siliziumsubstrate. Die Fähigkeit, durch diese Halbleitermaterialien zu sehen, bietet einen großen Vorteil für den Herstellungsprozess, da Infrarotbilder Fehler wie Risse im Inneren des Siliziumwafers erfassen.

Radiant Optronics, ein Technologieunternehmen mit Hauptsitz in Singapur, ist spezialisiert auf die Anwendung der neuesten Technologieentwicklungen in der Fehleranalyse mit einem starken Fokus auf den Bereichen Halbleiter, Waferherstellung, Servicelabors, Verpackung und Leiterplattenbestückung in Asien. Der vielfältige Kundenstamm des Unternehmens umfasst Organisationen aus den Bereichen Elektronik, Halbleiter, F & E-Institutionen und Biotech.

Hersteller von integrierten Schaltungen (Integrated Circuit, IC) verwenden die Infrarot-Mikroskope von Radiant Optronics, die mit der SWIR-Kamera Goldeye G-008 von Allied Vision ausgestattet sind, um die IC auf interne Defekte oder Risse zu untersuchen, die während des Herstellungsprozesses auftreten können.

Goldeye G-008 bietet bestes Preis-Leistungs-Verhältnis

Die Goldeye Modelle von Allied Vision sind Kurzwellen-Infrarotkameras (SWIR), die auf hochleistungsfähigen InGaAs-Sensoren basieren, die den höchsten Industriestandards entsprechen. Alle Goldeye Kameras sind mit einer aktiven thermoelektrischen Kühlvorrichtung (TEC1) ausgestattet, um rauscharme Bilder unabhängig von der Umgebungstemperatur zu liefern. Ihr robustes, kompaktes Gehäuse mit lüfterlosem Kühlsystem bietet vielfältige Montagemöglichkeiten für eine einfache Systemintegration.

"Die Goldeye G-008 ist ein Modell mit niedriger Auflösung zu einem erschwinglichen Preis. Die geringe Auflösung reicht aus, um die Fehler zu erkennen und ist somit die ideale Wahl für diese kostensensitive Anwendung. Unsere Kunden können von der herausragenden Leistung der Goldeye profitieren und wir werden von Allied Vision's Asia-Pacific Büro in Singapur unterstützt", so Christopher Cheong, Direktor von Radiant Optronics, als weitere Gründe für die Wahl der Allied Vision SWIR Kameras.

Mit der steigenden Nachfrage nach Elektronik in der Gesellschaft stellen Halbleiterfabriken und Hersteller von integrierten Schaltungen höhere Mengen an Wafern und ICs her, um die Nachfrage zu befriedigen. Der steigende Bedarf treibt die Industrie an, fortschrittliche Bildverarbeitungstechnologien für die Qualitätskontrolle einzusetzen. Dies ist entscheidend, um die Kosten niedrig zu halten. Die Goldeye G-008 ist die schnellste Kurzwellen-Infrarotkamera (SWIR) mit QVGA-Auflösung und GigE Vision-Schnittstelle. Mit Bildraten von bis zu 344 fps bei voller Auflösung lassen sich vielseitige Anwendungsbereiche adressieren und Fertigungsprozesse enorm verbessern.