晶圆平面/缺口寻边器的相关技术-wafer notch aligner

文摘   2024-10-24 17:52   韩国  
视频源:WHS

     晶圆定位器用于在制造过程的各个阶段精确定位半导体晶圆。晶圆通常具有平坦边缘或凹口,可作为将其对准到正确方向以进行加工的参考点。这种定位装置在半导体制造中至关重要,可确保后续步骤(例如光刻、蚀刻和键合)精确进行。

1.关于晶圆定位器主要用途:

晶圆方向:确保晶圆在进入工艺设备之前与其凹口或边缘对准在正确的位置,避免在光刻或蚀刻等关键步骤中出现错误。

芯片分割:在将晶圆切割成单个芯片之前,必须进行适当的对准以防止损坏并保持半导体芯片的质量。

晶圆键合和检查:在堆叠晶圆进行 3D 封装或检查晶圆是否存在缺陷时,需要进行精确对准。未对准会影响键合精度和检查结果.

自动化处理:自动对准器可实现自动晶圆处理系统的快速、精确对准,从而支持高速生产.

晶圆键合:在先进封装中,可能需要将多个晶圆键合或堆叠在一起。凹槽对准确保不同晶圆上的特征正确对齐。自动凹槽对准器对于避免键合过程中的任何位置错误至关重要,可确保电气连接和硅通孔 (TSV) 准确对齐。

蚀刻和沉积:晶圆经过蚀刻和沉积工艺以创建复杂的结构。在装入蚀刻室或沉积工具之前,自动凹槽对准器可确保晶圆正确定位。这有助于防止蚀刻或沉积不均匀,从而导致缺陷。

检测和计量:检测系统(包括扫描晶圆缺陷的系统)要求晶圆定位准确。自动凹槽对准器对于确保晶圆正确对准至关重要,以便进行高效、一致的检测,避免数据采集出现偏差或不完整 。

2.内部结构图:


3.晶圆定位器的主要类型有:

平面晶圆对准器这些对准器用于具有平坦边缘的晶圆。平坦边缘作为参考点,在光刻等进一步处理步骤之前正确对准晶圆.

凹槽晶圆对准器:对于带有凹槽的晶圆,这些对准器以凹槽为参考点确保准确定位。它们在先进的半导体制造工艺中特别有用.

基于视觉的对准器:这些对准器使用视觉系统来检测晶圆的位置和方向,使其适合处理透明、半透明和不透明晶圆.

4.主要技术指标:

对准精度:随着晶圆变得越来越薄,特征越来越密集,即使是轻微的错位也会对产量和质量产生重大影响。因此必须保持高度的定位精度,通常以微米或更小的精度来衡量。

速度与精度的权衡:在高吞吐量制造环境中,晶圆对准速度和对准精度之间通常存在权衡。

与其他系统的集成:凹槽对准器通常集成到较大的加工工具或生产线中。对准器与其他系统(如光刻、切割和键合设备)之间的正确通信和同步至关重要。对准失误可能会导致延迟、晶圆处理问题,甚至晶圆错位。

处理不同的晶圆尺寸:自动凹槽对准器必须能够处理各种晶圆尺寸,通常范围从 150 毫米到 300 毫米。

损坏预防:随着晶圆变得越来越薄(尤其是在 3D 堆叠等先进工艺中),它们在处理过程中更容易破损。凹槽对准器必须施加最小的机械应力,以避免在对准过程中损坏这些易碎的晶圆。目前行业在探索非接触式或最小接触对准系统的创新来解决此问题。

环境敏感性:半导体制造环境对污染极为敏感。自动凹槽对准器必须在洁净室条件下运行,避免引入颗粒或污染物。其材料和设计必须经过优化,以最大限度地减少摩擦和其他污染源。

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