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Progettazione di un obiettivo per migliorare la produttività nelle ispezioni dei semiconduttori

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Obiettivi per microscopio per le ispezioni di semiconduttori a alta produttività

Evident offre un'ampia gamma di componenti ottiche che possono essere combinate con diversi dispositivi di imaging basati su microscopio in diversi ambiti come la ricerca nelle scienze della vita, l'assistenza sanitaria e la produzione.

Per aiutare i progettisti di apparecchiatura a ottimizzare i propri dispositivi, lavoriamo ininterrottamente per sviluppare obiettivi che integrano gli ultimi progressi tecnologici. Nell'ambito di questo sforzo ci siamo recentemente concentrati a comprendere come la tecnologia degli obiettivi possa migliorare la produttività nelle ispezioni industriali.

La produttività, cioè il numero di ispezioni che possono essere realizzate in un determinato tempo, rappresenta una sfida comune per i progettisti che sviluppano dispositivi per l'ispezione di semiconduttori, schermi piatti (FPD - flat panel display) e schermi OLED (organic light-emitting diode). Questo post tratta una serie di obiettivi di recente sviluppo in grado di migliorare la produttività d'ispezione.

Superamento dei limiti di produttività per le ispezioni di wafer semiconduttori

In genere un obiettivo con una minore distanza di lavoro (DL) deve essere usato per raggiungere la risoluzione desiderata per un'ispezione di wafer. Quando si usa un obiettivo con una breve distanza di lavoro, è necessario ritrarre il revolver per il cambio del wafer, visto che una minore distanza tra l'obiettivo e il wafer potrebbe provocarne un contatto. Tuttavia il tempo necessario per spostare verso l'alto e il basso il revolver del microscopio per il cambio del wafer, prolunga i tempi di ispezione e riduce la produttività.

Confronto di obiettivi con distanze di lavoro inferiori e superiori (a sinistra: 1 mm di DL; a destra: 3 mm di DL) ma con lo stesso ingrandimento e apertura numerica. L'obiettivo con una maggiore distanza di lavoro (a destra) offre un maggior spazio tra l'obiettivo e il campione, minimizzando il rischio di contatto. 599

I nostri clienti richiedono che i loro dispositivi acquisiscano immagini a alta risoluzione e permettano un movimento a alta velocità di wafer semiconduttori, schede FPD e altri campioni, senza dover ritrarre o cambiare l'obiettivo.

Per soddisfare queste esigenze è necessario un obiettivo con una lunga distanza di lavoro e un'elevata risoluzione, la cui realizzazione rappresenta per noi una sfida. In termini generali la distanza di lavoro dell'obiettivo aumenta al diminuire dell'ingrandimento e dell'apertura numerica (risoluzione). Pertanto la nostra attuale linea di obiettivi è stata suddivisa in obiettivi a alta risoluzione e obiettivi a ampia distanza di lavoro.

Abbiamo deciso di creare una nuova serie di obiettivi per rispondere alle esigenze dei clienti: alta risoluzione e ampia distanza di lavoro contemporaneamente. Questa innovazione si è concretizzata nella nostra nuova serie di obiettivi MXPLFLN.

Presentazione della serie di obiettivi MXPLFLN per le ispezioni a alta produttività

La nostra nuova serie MXPLFLN acquisisce immagini a alta risoluzione con un maggiore campo visivo e una maggiore planarità (uniformità dell'immagine dal centro al bordo). Queste funzionalità sono ideali per l'unione delle immagini. Un campo visivo più ampio si traduce nella necessità di un minore numero di immagini per coprire l'intera area d'ispezione, mentre con un'alta risoluzione le immagini piane vengono unite insieme con continuità. In termini di planarità questa serie di obiettivi è progettata per assicurare le massime prestazioni in combinazione con i nostri obiettivi a tubo U-SWATLU di nuova progettazione. Si consiglia questo tipo di combinazione per ottenere un aumento di produttività.

Obiettivo a tubo per microscopio

Obiettivo a tubo U-SWATLU

Gli obiettivi della nostra serie MXPLFLN hanno ingrandimenti di 20X e 50X. Entrambi gli ingrandimenti sono disponibili con le opzioni solo campo chiaro e campo chiaro/campo scuro. Prendiamone in considerazione le caratteristiche.

Obiettivi 20X MXPLFLN20X e MXPLFLN20XBD

Con la nostra nuova tecnologia di produzione la versione a campo chiaro dell'obiettivo 20X (MXFPLFLN20X) offre una maggiore AN da 0,45 a 0,6 con una maggiore distanza di lavoro pari a 3 mm. Questo è il nostro primo obiettivo 20X che ha possiede contemporaneamente un'apertura numerica di 0,6 e una distanza di lavoro di 3 mm. La nostra versione campo chiaro/campo scuro dell'obiettivo (MXPLFLN20XBD) inoltre offre una distanza di lavoro di 3 mm con una migliore apertura numerica, pari a 0,55.

Migliore apertura numerica dell'obiettivo 20X Olympus MXPLFLN

Gli obiettivi 20X MXPLFLN possiedono una migliore apertura numerica mantenendo un'ampia distanza di lavoro

Obiettivi 50X MXPLFLN50X e MXPLFLN50XBD

L'obiettivo MXPLFLN50X è il nostro primo obiettivo 50X che offre contemporaneamente un'apertura numerica di 0,8 e una distanza di lavoro di 3 mm. Fino ad adesso l'LMPLFLN100X era l'unico obiettivo che offriva contemporaneamente un'alta risoluzione e un'ampia distanza di lavoro. Adesso l'obiettivo MXPLFLN50X di nuove progettazione combina l'alta risoluzione con un'ampia distanza di lavoro. Inoltre assicura un campo visivo 4 volte maggiore dell'obiettivo LMPLFLN100X. Questo campo visivo più ampio permette di ridurre i tempi di ispezione e incrementare la produttività. Inoltre alla serie è stato integrato un tipo di obiettivo a bassa luminosità.

Ispezione di semiconduttori con un campo visivo inferiore
LMPLFLN100X (0,8 AN, 3,4 mm DL)
Ispezione di semiconduttori con un campo visivo maggiore
MXPLFLN50X (0,8 AN, 3 mm DL)

Confronto dei campi visivi. L'obiettivo MXPLFLN50X (a destra, ingrandimento di 50X) possiede un campo visivo più ampio rispetto all'obiettivo LMPLFLN100X (a sinistra, ingrandimento di 100X) e permette una più veloce unione di immagini. 611

L'avanzata tecnologia di produzione dietro la serie di obiettivi MXPLFLN

Con una lunga tradizione in progettazione di ottiche, Evident è riconosciuta per la produzione di obiettivi di alta qualità. In seguito alla definizione dell'obiettivo di distanza di lavoro di 3 mm, ci siamo avvalsi delle nostre competenze per ottenere imaging a alta risoluzione per questa distanza di lavoro.

Il raggiungimento di un'alta risoluzione e di un ampia distanza di lavoro in un obiettivo, in genere richiederebbe un ampio diametro dell'obiettivo e una maggiore altezza dei fasci. Per gestire questa soluzione abbiamo sviluppato la nostra nuova serie di obiettivi MXPLFLN con un nuovo materiale in vetro, il quale possiede diversi tipi di vetro a bassa dispersione che rappresentano attualmente lo standard nei nostri obiettivi a alta risoluzione di elevata qualità. Inoltre gli obiettivi integrano uno speciale vetro dispersivo che raramente viene usato in obiettivi a luce riflessa o obiettivi metallurgici. Questo vetro corregge in modo efficace le aberrazioni cromatiche longitudinali e laterali.

Inoltre usando la tecnologia per obiettivi ultrasottile sviluppata per la nostra serie di obiettivi X Line™, abbiamo ottenuto un'alta risoluzione e un'elevata planarità in modo da assicurare una migliore qualità delle immagini. In aggiunta il processo di produzione segue degli standard rigidi per ottenere una qualità stabile del prodotto. Questo include l'utilizzo della tecnologia del controllo dell'aberrazione del fronte d'onda per limitare le variazioni nelle prestazioni ottiche degli obiettivi.

Maggior informazioni sugli obiettivi MXPLFLN e altre componenti ottiche di alta qualità

Per ottenere maggior informazioni sui vantaggi nell'uso degli obiettivi MXPLFLN per le ispezioni di semiconduttori e altre applicazioni, guarda il seguente video:

Inoltre forniamo una serie di altre componenti ottiche di alta qualità che possono essere combinate con i tuoi dispositivi. Consultare il nostro centro risorse OEM per trovare risorse, strumenti e FAQ per la progettazione di strumenti ottici avanzati.

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Optical Developer

Kazuhiko Yamanouchi worked as an optics design supervisor at Olympus for 24 years. Currently active in the optical development department at Evident, he works on optical design and development for high-precision objective lenses. Kazuhiko attended the Tokyo University of Science in Japan.

gennaio 3, 2023
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