Profilmessung von Laser-Rillen in Halbleiterwafern mittels dem konfokalen OLS5000 Laser-Mikroskop

Einführung

Bei Herstellungsverfahren von integrierten Halbleiterschaltungen wird ein Siliziumwafer vereinzelt, um ihn zu einzelnen Dies zu trennen, die dann auf Leiterrahmen zusammengesetzt und in elektronische Chips eingebaut werden.

Beim herkömmlichen Vereinzeln eines Siliziumwafers wird eine sehr scharfe Säge zum Abtrennen der Dies verwendet. Das Vereinzeln mittels Säge ist jedoch nicht unproblematisch. Die Dies und der Wafer können nämlich durch die Säge beschädigt werden, egal wie scharf sie ist. Die Notwendigkeit, immer kleinere und dünnere Dies zu erhalten, und die Migration zu Low-k-Dielektrikum und kupferhaltigen Materialien erfordern das Hinzufügen von Oberflächenrillen mit einem Laser vor dem Abtrennen mit der Säge, um eine Delamination der Oberseite und Rissbildung des dielektrischen Materials unter der Oberfläche zu vermeiden.

Die Rillenbildung mittels Laser ist ein zweistufiges Verfahren. Zuerst wird ein Laser verwendet, um den Die an der Kante zu zu isolieren, indem sogenannte Führungsrillen an der Oberfläche des Wafers erzeugt werde, die nur knapp in die Siliziumschicht eindringen. Anschließend wird durch nachfolgende Laserpassagen verbleibendes Material aus der Kerbe zwischen den Führungsrillen abgetragen. Sobald die Kerbe gereinigt ist, wird der Wafer mit einer Säge vereinzelt. Dank dieses Laserverfahrens mit Rillenbildung muss die Säge nur die Siliziumschicht und kein Oberflächenmaterial durchschneiden.

Profilmessung der Laser-Rillen mit einem konfokalen Laser-Mikroskop

Die Vorteile der Rillenbildung mittels Laserverfahren haben diese Form der Vereinzelung zum bevorzugten Herstellungsverfahren von Halbleitern beim Vereinzeln von Wafern gemacht. Die Rillenbildung mittels Laser steht jedoch vor eigenen Herausforderungen. Das Lasersystem ist komplex und muss genau über dem Wafer positioniert werden, um sicherzustellen, dass Rillen entlang des richtigen Die-Profils erzeugt werden. Die Rille selbst muss äußerst präzise sein und dem festgelegten Profil und der Toleranz des Herstellers entsprechen. Um sicherzustellen, dass das Lasersystem korrekt eingestellt ist, benötigen Hersteller ein Werkzeug, mit dem das Profil der Laserrillen gemessen werden kann, um zu überprüfen, ob sie der angegebenen Toleranz entsprechen.

Das konfokale Laser-Scanning-Mikroskop OLS5000 von Olympus eignet sich gut für genaue Profilmessungen von Laser-Rillen. Es kann die erforderlichen quantitativen Daten liefern, um zu überprüfen, ob die Rillen den Toleranzstandards des Herstellers entsprechen. Das Mikroskop bietet eine schnelle präzise Bildgebung und einen großen motorgesteuerten einstellbaren Tisch von 300 mm × 300 mm, auf den Wafer von 12 Zoll bequem passen. Die Erfassungs- und Analysefunktionen der Mikroskopsoftware erleichtern die Profilmessung der Tiefe und Breite von Laserrillen.

Vorteile des OLS5000 Mikroskops für die Qualitätssicherung bei der Rillenbildung mittels Laserverfahren

1. Das Mikroskop bietet eine schnelle präzise Bildgebung und einen großen motorgesteuerten einstellbaren Tisch von 300 mm × 300 mm, auf den Wafer von 12 Zoll bequem passen.
2. Die programmierbare Erfassungsfunktion für mehrere Bereiche ermöglicht die automatische Erfassung mehrerer Punkte von Laser-Rillen auf einem Wafer.
3. Mit der Kombination der Laserlichtquelle (405 nm) des Mikroskops, der optischen z-Skala (0,8 nm), der 4K-Technologie und den speziellen LEXT Objektiven wird eine genaue 3D-Profilmessung der Laser-Rillen während des Erfassung ermöglicht.
4. Benutzer können eine Analysevorlage für die automatische 3D-Profilmessung der Breite und Tiefe von erstellen.
5. Alle Messwerte lassen sich problemlos in einem umfassenden Bericht zusammenfassen.

Profilmessung von Laser-Rillen

Einführung

Bei Herstellungsverfahren von integrierten Halbleiterschaltungen wird ein Siliziumwafer vereinzelt, um ihn zu einzelnen Dies zu trennen, die dann auf Leiterrahmen zusammengesetzt und in elektronische Chips eingebaut werden.

Beim herkömmlichen Vereinzeln eines Siliziumwafers wird eine sehr scharfe Säge zum Abtrennen der Dies verwendet. Das Vereinzeln mittels Säge ist jedoch nicht unproblematisch. Die Dies und der Wafer können nämlich durch die Säge beschädigt werden, egal wie scharf sie ist. Die Notwendigkeit, immer kleinere und dünnere Dies zu erhalten, und die Migration zu Low-k-Dielektrikum und kupferhaltigen Materialien erfordern das Hinzufügen von Oberflächenrillen mit einem Laser vor dem Abtrennen mit der Säge, um eine Delamination der Oberseite und Rissbildung des dielektrischen Materials unter der Oberfläche zu vermeiden.

Die Rillenbildung mittels Laser ist ein zweistufiges Verfahren. Zuerst wird ein Laser verwendet, um den Die an der Kante zu zu isolieren, indem sogenannte Führungsrillen an der Oberfläche des Wafers erzeugt werde, die nur knapp in die Siliziumschicht eindringen. Anschließend wird durch nachfolgende Laserpassagen verbleibendes Material aus der Kerbe zwischen den Führungsrillen abgetragen. Sobald die Kerbe gereinigt ist, wird der Wafer mit einer Säge vereinzelt. Dank dieses Laserverfahrens mit Rillenbildung muss die Säge nur die Siliziumschicht und kein Oberflächenmaterial durchschneiden.

Profilmessung der Laser-Rillen mit einem konfokalen Laser-Mikroskop

Die Vorteile der Rillenbildung mittels Laserverfahren haben diese Form der Vereinzelung zum bevorzugten Herstellungsverfahren von Halbleitern beim Vereinzeln von Wafern gemacht. Die Rillenbildung mittels Laser steht jedoch vor eigenen Herausforderungen. Das Lasersystem ist komplex und muss genau über dem Wafer positioniert werden, um sicherzustellen, dass Rillen entlang des richtigen Die-Profils erzeugt werden. Die Rille selbst muss äußerst präzise sein und dem festgelegten Profil und der Toleranz des Herstellers entsprechen. Um sicherzustellen, dass das Lasersystem korrekt eingestellt ist, benötigen Hersteller ein Werkzeug, mit dem das Profil der Laserrillen gemessen werden kann, um zu überprüfen, ob sie der angegebenen Toleranz entsprechen.

Das konfokale Laser-Scanning-Mikroskop OLS5000 von Olympus eignet sich gut für genaue Profilmessungen von Laser-Rillen. Es kann die erforderlichen quantitativen Daten liefern, um zu überprüfen, ob die Rillen den Toleranzstandards des Herstellers entsprechen. Das Mikroskop bietet eine schnelle präzise Bildgebung und einen großen motorgesteuerten einstellbaren Tisch von 300 mm × 300 mm, auf den Wafer von 12 Zoll bequem passen. Die Erfassungs- und Analysefunktionen der Mikroskopsoftware erleichtern die Profilmessung der Tiefe und Breite von Laserrillen.

Vorteile des OLS5000 Mikroskops für die Qualitätssicherung bei der Rillenbildung mittels Laserverfahren

1. Das Mikroskop bietet eine schnelle präzise Bildgebung und einen großen motorgesteuerten einstellbaren Tisch von 300 mm × 300 mm, auf den Wafer von 12 Zoll bequem passen.
2. Die programmierbare Erfassungsfunktion für mehrere Bereiche ermöglicht die automatische Erfassung mehrerer Punkte von Laser-Rillen auf einem Wafer.
3. Mit der Kombination der Laserlichtquelle (405 nm) des Mikroskops, der optischen z-Skala (0,8 nm), der 4K-Technologie und den speziellen LEXT Objektiven wird eine genaue 3D-Profilmessung der Laser-Rillen während des Erfassung ermöglicht.
4. Benutzer können eine Analysevorlage für die automatische 3D-Profilmessung der Breite und Tiefe von erstellen.
5. Alle Messwerte lassen sich problemlos in einem umfassenden Bericht zusammenfassen.

Profilmessung von Laser-Rillen