Home » Productie Industrie » Aandrijven en Besturen » Meetsystemen en terugkoppel systemen » Sensoren bewaken vlakheid van wafers bij hybrid bonding
Door: Redactie - 14 september 2026 |
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.
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.
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.
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.
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.