高速非接觸式晶圓翹曲、彎曲、TTV 全面量測,提升半導體製程品質
隨著先進封裝(Advanced Packaging)、SiC、GaN、3D IC 與高階晶圓製程快速發展,晶圓翹曲(Warpage)已成為影響曝光、貼合(Bonding)、研磨、切割及封裝良率的重要因素。
Flying Spot Scanner 310(FSS 310) 是 Precitec 推出的高速光譜共焦(Spectral Confocal)飛點掃描系統,結合 CHRocodile 2 IT OCT 光學感測器,可在極短時間內完成 12 吋晶圓 Warpage、Bow、TTV(Total Thickness Variation)及厚度量測,兼具高速、高精度與高度自動化整合能力,是半導體製造、晶圓廠及設備商進行晶圓平坦度檢測的理想方案。
為什麼需要進行 Wafer Warpage 檢測?
晶圓在製造、薄化、鍍膜、研磨或封裝過程中,容易因材料應力造成:
♦ Wafer Warpage(晶圓翹曲)
♦ Wafer Bow(晶圓彎曲)
♦ TTV(總厚度變化)
♦ 局部變形(Local Deformation)
♦ Die Warp(晶粒翹曲)
若未及早檢測,可能造成:
♦ 對位(Alignment)失敗
♦ Bonding 良率下降
♦ AOI 檢測誤判
♦ Robot 搬運異常
♦ 製程設備停機
♦ 最終產品可靠度降低
因此,在製程各站建立高速且精確的翹曲量測,已成為先進半導體的重要品質管理措施。
Flying Spot Scanner 310 的技術特色
► 超高速 ROI 飛點掃描
FSS 310 採用飛點(Flying Spot)掃描架構,不需昂貴的大型精密移動平台,即可快速完成量測。其測量點可在 310 mm 掃描範圍內高速移動,可依需求自由定義:
♦ 全晶圓掃描
♦ 指定區域(ROI)掃描
♦ 重點位置量測
在保持高精度的同時,大幅縮短量測時間。
► 40 秒完成 12 吋晶圓量測
標準應用下可於約 40 秒完成:
♦ Warpage
♦ Bow
♦ TTV
♦ Hole Detection
► 非接觸式高精度量測
採用光譜共焦技術(Spectral Confocal),具有:
♦ 非接觸式量測
♦ 不傷晶圓表面
♦ 高解析度
♦ 高重複精度
可有效避免傳統接觸式量測造成的污染與損傷。
► 單側即可完成量測
FSS 310 可穿透大部分非金屬半導體材料,因此僅需由晶圓單側進行量測,即可分析:
♦ 晶圓厚度
♦ 背面高度
♦ TTV
♦ Warpage
可簡化設備機構設計,降低整機成本。
► 高度整合自動化設備
FSS 310 搭配 CHRocodile 2 IT 控制器,可快速整合至:
♦ 晶圓檢測設備
♦ AOI 系統
♦ Wafer Handler
♦ Load Port
♦ Semiconductor Equipment
♦ 自動化量測平台
並提供完整軟體介面與 API,方便設備商快速開發應用。
可量測項目
Flying Spot Scanner 310 可支援:
✔ Wafer Warpage(晶圓翹曲)
✔ Wafer Bow(晶圓彎曲)
✔ TTV(Total Thickness Variation)
✔ Wafer Thickness(晶圓厚度)
✔ Hole Detection(孔洞檢測)
✔ Die Warpage(晶粒翹曲)
✔ Coating Thickness(鍍膜厚度)
✔ Local ROI Inspection(局部區域量測)
適用材料
FSS 310 可量測多種半導體材料,包括:
♦ Silicon(Si)
♦ Doped Silicon
♦ Silicon Carbide(SiC)
♦ Gallium Arsenide(GaAs)
♦ 多數非金屬半導體晶圓
廣泛應用於:
♦ 半導體晶圓製造
♦ 化合物半導體
♦ 功率元件
♦ MEMS
♦ Advanced Packaging
♦ 晶圓級封裝(WLP)
主要技術規格
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 量測方式 | 光譜共焦(Spectral Confocal) |
| 測量內容 | 厚度、距離、Warpage、Bow、TTV |
| 掃描區域 | Ø310 mm |
| 工作距離 | 150 mm |
| 橫向解析度 | 20 μm(CHRocodile 2 IT DW) |
| 最大量測速度 | 70,000 Hz |
| 最大跳躍速度 | 10 m/s |
| 測量角度 | 90° ±1° |
| 數值孔徑(NA) | 0.018 |
| 系統尺寸 | 742 × 360 mm |
宇佑科技提供完整技術服務
宇佑科技提供 Precitec Flying Spot Scanner 310 完整的技術支援與系統整合服務,協助客戶依據不同製程需求,規劃最合適的 Wafer Warpage、Bow、TTV 檢測方案,包含設備評估、系統整合、測試驗證及技術導入。
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