Sensoren bewaken vlakheid van wafers bij hybrid bonding

Micro-Epsilon zet optische en capacitieve sensoren in om twee lastige meettaken in de halfgeleider- en supergeleiderproductie op te lossen: het inline opmeten van versneden supergeleidende strips en het bewaken van de vlakheid van wafers bij hybrid bonding. Beide processen vragen om contactloze meting met nanometerprecisie, omdat de kwetsbare coatings geen mechanische belasting verdragen en elke afwijking de opbrengst direct raakt.

Multi-segmentmeting op supergeleidende strips

De productie van supergeleidende strips begint met 12 mm brede roestvaststalen banden die een nikkellegering krijgen. Daarna versnijdt de lijn ze in deelstrips van 3 of 4 mm, gescheiden door openingen van slechts 0,5 mm. Micro-Epsilon meet die band meteen na het snijden met de optoCONTROL 2700-40 LED-micrometer. Dankzij de multi-segment-instelling legt de sensor zowel de totale breedte als elke deelstrip vast. Omdat de meting contactloos verloopt, blijven de gevoelige PVD-lagen ongeschonden.

Vlakheid van wafers bepalend voor hybrid bonding

Bij hybrid bonding verbindt de machine twee wafers of chips rechtstreeks via koperen contactvlakken, zonder de klassieke soldeerballen. Die directe verbinding lukt alleen als beide oppervlakken vrijwel volmaakt vlak zijn. In moderne die-to-wafer- en wafer-to-waferprocessen is realtime vlakheidsmeting daarom de bepalende factor voor een stabiel hybrid bonding-proces. In de praktijk bepaalt de kwaliteit van hybrid bonding de uiteindelijke opbrengst van de chip. Capacitieve afstandssensoren van Micro-Epsilon meten contactloos de vormafwijkingen op de wafer.

Adaptief nivelleren maakt hybrid bonding stabiel

Afhankelijk van de meettaak tasten sensorarrays het boven- en onderoppervlak van de wafer af en registreren ze lokale verhogingen, verdiepingen of doorbuiging. De regeling verwerkt die meetwaarden in een actieve positiecorrectie van de wafertafels. Detecteert het systeem hoogteverschillen, dan lijnt het de bondunit in de Z-as nauwkeurig uit. Voor de kleinste chips helpen capacitieve sensoren om gesegmeneerde chuck-oppervlakken lokaal te nivelleren. Zo houdt hybrid bonding ook bij fijne structuren de nodige procesbetrouwbaarheid.

Meetdata direct in de procesregeling

De optische micrometers halen een resolutie van 10 nm en een herhaalnauwkeurigheid van ≤ 0,1 μm, bij een meetsnelheid van 5 kHz. Daardoor ziet de operator afwijkingen meteen en houd de uitval laag. Interfaces als EtherCAT, PROFINET en Ethernet/IP koppelen de sensoren rechtstreeks aan bestaande snij- en productielijnen. De capacitieve sensoren werken vacuümbestendig, zodat ze in vrijwel elke fase van de supergeleider– en halfgeleiderproductie inzetbaar zijn. Voor de vlakheidscontrole verwijst Micro-Epsilon naar de eigen toepassingspagina over planariteitstesten bij hybrid bonding.

Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.


Logo IndustrieVandaag

Redactie

De redactie van IndustrieVandaag bestaat uit gespecialiseerde redacteuren met ervaring in de procesindustrie, productie-industrie en machinebouw met een focus op industriële automatisering. Artikelen worden samengesteld op basis van primaire bronnen zoals persinformatie, interviews met leveranciers en vakinhoudelijke documentatie.
Lees meer van: Redactie

Productie industrie - Uitgelicht

Digitale Nieuwsbrief

SCHRIJF JE IN VOOR ONZE WEKELIJKSE NIEUWSBRIEVEN EN BLIJF OP DE HOOGTE VAN ALLE INDUSTRIËLE EN TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN!

MAANDAG: EVENTS OVERZICHT
VRIJDAG: NIEUWS OVERZICHT

Door jouw inschrijving voor de nieuwsbrief, ga je akkoord met onze privacy voorwaarden.