WAFERinspect

confovisOptische MesssystemeWAFERinspect

WAFERinspect

Zuverlässige 3D-Messungen und automatisierte optische Inspektion für Prozesskontrollen in der Wafer-Fertigung

  • Materialunabhängige und schnelle konfokale 3D-Messungen
  • 2D-Messungen: Critical Dimensions: Line/Space, Pillar, Overlay (Halcon, Cognex)
  • Hoher Automatisierungsgrad: Vom Wafer-Handling bis zum Ergebnis
  • Detaillierte Informationen (x-, y- und optische Information zum Host via SECS / GEM)
  • Visuelle Inspektion mit fine alignment, KLARFF -Dateien und einfachem Operatormodus

Das Confovis Messsystem WAFERinspect ist die nächste Generation optischer Oberflächeninspektionssysteme (AOI) für MEMS, Fan Out Packaging, Probe Mark Inspection, LEDs sowie Bump Inspection und Metrology. In Verbindung von Dunkelfeld-, Hellfeld- und Ringlichtbeleuchtung sowie einer Defekterkennung und -klassifizierung erfüllt das WAFERinspect die Anforderung von Road Maps für 5G Technologie (RF-Devices), autonomes Fahren oder Internet of Things (IoT).

Herzstück des Messsystems ist der ultraschnelle und nanometergenaue Konfokalsensor. Das patentierte optische Messverfahren von Confovis (Structured Illumination Microscopy, SIM) ermöglicht es 3D-Oberflächen (wie z.B. bei MEMS) mit Absolutgenauigkeiten von 3 nm und Wiederholgenauigkeiten unter 2 nm (@ 3σ) zu messen. Diese Werte können beispielsweise an zertifizierten 50 nm-Stufen gezeigt werden. Bei einer 5µ Stufe werden eine Absolutgenauigkeit von < 10 nm und eine Wiederholgenauigkeit von < 20 nm @ 3σ erreicht.

Die extrem hohe optische Güte des Systems führt auch bei klassischen Anwendungen (wie einer Defect Inspection an strukturierten Oberflächen bzw. Oberflächen mit geringen Kontrastdifferenzen) oder 2D Messaufgaben (wie Line/Space) zu Ergebnissen, die bisher Systemen in einer anderen Preiskategorie vorbehalten waren. Durch die moderne Hard- und Software-Architektur vom Confovis WAFERinspect ist es möglich auch strukturierte Oberflächen oder kleinste Bumps nach der „Golden Sample“ Methode zu inspizieren. Die dabei zum Einsatz kommende Software vom Partner Neurocheck ermöglicht es mit Klassifikatoren mittels neuronaler Netze zu arbeiten.

WAFERinspect - Messaufgaben

Konfokale 3D Messungen

  • Materialunabhängig
    (Silizium, Epoxid, Glas, Chrom, Fotolack…)
  • Artefaktfreie Messungen anspruchsvoller Oberflächen (keine „Bat Wings“
  • Hohe Geschwindigkeit: 60 konfokale Frames pro Sekunde (251.658.240 Messpunkte/s)

2D Messungen

  • Critical Dimensions: Line/Space
  • VIAs
  • Oblong holes
  • Overlay
  • Cognex
  • Halcon
 
 
 

Defektinspektion

  • Makrodefekte
  • Mikrodefekte
  • Partikelinspektion
  • Golden Sample
  • Künstliche Intelligenz
  • Neuronale Netze
 
 
 

Visuelle Inspektion

  • Operator-Modus (visuelle Inspektion)
  • Farbbilder
  • Tiefenscharfe Aufnahmen
  • Stitching
  • Dokumentation durch Kommentarfunktion
  • Digital Inking
  • Visuelle Inspektion mit Fine Alignment, KLARFF -Dateien

Ein Messsystem mit vielen Vorteilen

  • Messung verschiedenster Oberflächen und Materialien; auch an spiegelnden und transparenten Schichten
  • Artefaktfreie Messungen anspruchsvoller Oberflächen (keine „Bat wings“)
  • Keine zeitaufwendige FIB–Analyse z.B. zur Begutachtung von Unterätzungen notwendig
  • Hoher Automatisierungsgrad: je nach Bedarf als manuelles, halb- oder voll-automatisches Messsystem
  • Wafer-Handling-Systeme und Wafer-Positioniersysteme verfügbar (flexible Wafer-Größen und Typen, Frame-Handling etc. möglich)
  • Funktionalität eines klassischen Mikroskops: z.B. visuelle Inspektion des Wafers durch die Okulare
  • Hochpräzise Messtechnik: konfokal mit einer hohen vertikalen Auflösung < 3 nm (VDI 2655)

WAFERinspect in der Anwendung

  • MEMS
  • Micro LED
  • Membran
  • Probe Cards
  • Bond Pads & Wire
  • RDL (Redistribution layer)
  • UBM
  • Glas Wafer

Detailreiche Messungen mit WAFERinspect

Von MEMS, 3D Packaging (insbesondere Bumps), Probe Marks, LEDs, Rauheit, CIS (CMOS Image Sensor),…

    • 3D-Messungen erfolgen typischerweise in zwei Sekunden (120 Messebenen mit einem z-Bereich von 20 µ und einer Genauigkeit von < 4nm)
    • Messergebnis ist unabhängig vom Material der zu messenden Oberfläche, Messung selbst schwieriger Kombinationen aus Passivierungsschichten (Passivation layer) und Kupfer
    • Messung von Winkeln, Abständen und verschiedensten Dimensionen mit einer Genauigkeit und Auflösung, die an ein Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscope, AFM) heranreicht
    • Der Autofokus funktioniert auf sämtlichen Oberflächen (auch auf einem Spiegel), da die Autofokus Funktion von Confovis Teile des konfokalen Strahlengangs nutzt
    • Genauere Messung von Top und Bottom CD als mit herkömmlichen Systemen durch die vorhandene z-Achse
    • Auswertung über Halcon- oder Cognex Software: durch die Schnittstelle zwischen der Confovis-Software und Halcon/Cognex können Absolutdistanzen in einem „Die“ oder auch der „Die-to-Die-Shift“ gemessen werden
    • Messung von Line/Space Strukturen von kleiner 1µ
    • Ausrichtungen verschiedener Redistribution Layer (RDL) sind in Verbindung mit der Positionierung von „Dies“ messbar

Integration von Sensoren anderer Hersteller ermöglicht eine Aufwärtskompatibilität der Messsysteme

    • Patentierter konfokaler Sensor von Confovis
    • „Best-of-Class“-Strategie: Schichtdickensensoren (Filmmetrics), chromatisch konfokale und WLI Sensoren (Precitec), Triangulationssensoren (LMI oder Micro Epsilon)
    • Inspektion verschiedenster Wafer Größen und Panel (300×300 mm) auf einem System und ohne Umrüstung der Hardware
    • Generierung von Rezepten erfolgt ohne Programmierkenntnisse über die Bedienoberfläche des Confovis Messsystems
    • Auswertung über MATLAB, Python oder durch individuelle Confovis Plugins
    • Navigation über GDS-II Koordinaten / WaferInspect Software, die ein Wafer-Layout mit drei Klicks teachen kann
    • Möglichkeit KLARFF Files zu laden
    • SEGS/GEM-Kommunikation mit dem Host erfolgt über das EFEM-Interface
    • Die Integration eines WAFERinspects AOI und Metrology Tools folgt dem gleichen Standard wie etablierte AOI Tools – mit einem höheren Funktionsumfang bei Confovis

Messen nach Rezept: automatisierte Messungen für alle Messaufgaben

  • Ohne Programmieren: einfach und schnell zu Rezepten („DIE-Select“)
  • 3 Schritte zum Wafer-Layout: beliebige Layouts anlernen auch ohne Layout-File
  • ConfoVIZ® WaferInspect: bedienerunabhängige 2D & 3D Messungen von Line/Space, VIAs, Pillars, Overlay und vielen weiteren Oberflächenmerkmalen
  • Defekt-Review: laden von Wafer-Maps ermöglicht einfache und detaillierte Fehleranalyse (KLARFF)
  • DIE basierte Anzeige der Messergebnisse: Abweichungen auf dem Wafer auf einen Blick erkennen
  • Operator-Modus: Rezept und Wafer auswählen → Starten → Anzeige der Ergebnisse

Produktausführungen des WAFERinspects

Neben der Option als Stand-Alone System, ist das WAFERinspect zusätzlich auch für ein vollautomatisches Wafer-Handling mit einem Wafer-Loader (EFEM) verfügbar. Das Confovis Messsystem WAFERinspect steht dem Kunden in verschiedenen Varianten zur Verfügung:

  • Aus Basis von Nikon und Olympus Wafer-Mikroskopen für Wafer bis 12“ bzw. 300 mm
  • Auf Basis eines von Confovis entwickelten Granitportals mit flexibler Konfiguration bis zu 650x650mm für Panel Inspection

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