Automatisierte Wafer-Inspektion großer & schwerer Proben

Mit dem neuen XYZ-Positioniersystem für die automatisierte Inline-Wafer-Inspektion lassen sich auch großflächige oder schwere Objekte hochpräzise vermessen
(PresseBox) ( Dresden, )
Zwar geht der Trend in der Halbleiterindustrie klar in Richtung Miniaturisierung, doch auch am anderen Ende der Skala ist einiges in Bewegung. So werden beispielsweise die Wafer mit 400 mm Durchmesser immer größer, ebenso nehmen Probe-Cards für das Testing an Größe und Komplexität zu. Für die automatisierte Inline-Wafer-Inspektion von großen und flachen Proben hat Steinmeyer Mechatronik daher ein hochpräzises XYZ-Positioniersystem entwickelt, das Substrate mit einem Gewicht bis 50 kg und einer Größe bis 650 x 650 mm aufnehmen kann.

Kommerziell verfügbare Mikroskopsysteme bieten oft hochentwickelte Bedienumgebungen und umfangreiche in der Software integrierte Messtools. Häufig sind jedoch die messbaren Objektgrößen aufgrund der kleinen mitgelieferten Stative stark beschränkt. Das Vermessen größerer Objekte wird so schnell zur Fleißaufgabe mit etlichen Teilmessungen. Mit dem neuen XYZ-Positioniersystem für die automatisierte Inline-Wafer-Inspektion schließt Steinmeyer Mechatronik diese Lücke. Das Inspektionssystem wurde speziell für Anwendungen in der hochauflösenden Qualitätskontrolle und Mikroskopie entwickelt und bietet Platz auch für schwere Substrate oder Werkstücke bis 50 kg sowie großflächige Objekte bis 650 x 650 mm. Auch die Z-Achse wurde für Schwergewichte konzipiert und kann Mikroskope, Messköpfe, Sensoren oder Kamerasysteme mit einem Gewicht von bis zu 20 kg tragen. Die Höhenverstellung über den Verfahrweg von 100 mm erfolgt manuell mit Gleitgewinde oder auch optional motorisch. Im Falle einer motorischen Vertikalverstellung garantiert ein Kugelgewindetrieb in Kombination mit einer Spindelbremse die notwendige optimale Selbsthaltung, sodass auch bei Aufnahmen mit höchster Auflösung die vertikale Position mit sub-µm-Stabilität gehalten wird.

Präzise Vermessung mit Wiederholgenauigkeiten bis 2 µm

Das Positioniersystem erlaubt die gleichzeitige Bewegung des Prüflings in X und des Mikroskopsystems in Y für eine resultierende Bewegung in der horizontalen XY-Ebene auf minimalem Bauraum. Das gewährleistet eine kleine Aufstellfläche. Für unterschiedliche Anwendungen steht die Prüflingsauflage in mehreren Ausführungen zur Verfügung: als geschliffene Platte, als Platte mit Bohrraster oder als Chuck. Die Zugänglichkeit ist sowohl von oben als auch von zwei Seiten gegeben, was ein einfaches Beladen und Einreihbarkeit des Inspektionssystems in weitere Prozessschritte bietet. Mit Wiederholgenauigkeiten von unter 2 µm erfüllt die Positionierlösung von Steinmeyer Mechatronik höchste Ansprüche an Präzision. Dank der steifigkeitsoptimierten Konstruktion und massiver, schwerer Granitgrundplatte mit Luftdämpfern ist eine hervorragende Entkopplung gegenüber Bodenvibrationen sichergestellt – ideal für Messungen mit µm- und sub-µm-Auflösung auch in der realen Industrieumgebung. Die Ansteuerung der Bewegungssachsen sowohl im voll integrierten Betrieb in der vorhandenen Mikroskopsoftware als auch eine Einbindung in die prozessseitige Steuerung sind möglich. Das emissionsarme Positioniersystem ist ringsum geschlossen und somit bestens für Einsatz unter Reinraumbedingungen vorbereitet.

Ideal für die Inspektion mehrerer oder großer Wafer oder Probe-Cards

Als Experte für die Entwicklung kundenspezifischer Sonderlösungen bietet Steinmeyer Mechatronik für die automatisierte Inline-Wafer-Inspektion, z.B. Oberflächeninspektion oder Schichtdickenmessung, eine Reihe an optionalen Anpassungen und Erweiterungen. Dazu gehören unter anderem verschiedene Verfahrwege bis 1.000 mm, abwischbare, glatte Oberflächen, Reinraumausführungen bis ISO Klasse 1, individuelle Lösungen für die Kabelführung und eine angepasste Vibrationsentkopplung mittels dämpfender Gummizwischenlage oder pneumatischer Dämpfer.
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