3D激光检测:支持微凸点技术

作者:亚博平台网页登录发布时间:2022-01-07 21:38

本文摘要:微凸点晶圆的经常出现使测量和检测技术面对着极大的挑战,对该技术的最基本拒绝是任一不切实际的检测技术必需能超过测量微凸点特征尺寸所需的分辨率和灵敏度。在50m(2密尔)节距上制作25m(1密尔)凸点的芯片技术,目前正在研发中,更加小凸点直径和更加细节距的技术也在发展中。另外,当单个芯片上凸点数量多达10,000个时,晶圆检测系统必需有能力来处置凹点数很快减少的芯片和晶圆。 分析软件和计算机硬件必需享有充足低的性能来存储和处置每个晶圆上所不存在的数百万个凸点的方位和形貌数据。

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微凸点晶圆的经常出现使测量和检测技术面对着极大的挑战,对该技术的最基本拒绝是任一不切实际的检测技术必需能超过测量微凸点特征尺寸所需的分辨率和灵敏度。在50m(2密尔)节距上制作25m(1密尔)凸点的芯片技术,目前正在研发中,更加小凸点直径和更加细节距的技术也在发展中。另外,当单个芯片上凸点数量多达10,000个时,晶圆检测系统必需有能力来处置凹点数很快减少的芯片和晶圆。

分析软件和计算机硬件必需享有充足低的性能来存储和处置每个晶圆上所不存在的数百万个凸点的方位和形貌数据。  激光三角测量法术  近期发展的凸点检测设备使用了激光三角检测法术,经尤其设计的光学组件和分析算法,在加速生产情况下可对微凸点的特征尺寸展开高质量的检测。这项技术早已用作类似于尺寸金凸点的检测上,也合适用作当前和将要经常出现的微凸点技术中。  在激光三角检测法术中,用一细致探讨的激光束来扫瞄圆片表面,光学系统将光线的激光探讨到探测器(图1)。

使用3D激光三角检测术来检测微凸点的形貌时,在精度、速度和可检测性等方面它具备显著的优势。这一检测技术目前所面对的挑战还包括有凸点的尺寸和凸点之间的间隔都较小,以及在整个圆片上布满有数百万个凸点。

图1.激光三角检测法术通过对准确探讨激光观测束的光线来推算出凸点的高度  激光三角检测术在激光观测束的扫瞄过程中能取得硅基片和凸点顶部数据,由于它对凸点表面及其周边的基片只展开单次的扫瞄,这样就可以避免了在有所不同高度展开多次扫瞄而带给的误差和内在的不确定性。单次扫瞄方法可对z方向展开低准确度和低精密度的检测,其性能可以超过探测器的理论分辨率这要比目前凸点尺寸小一个数量级以上。  激光三角检测法术除了具备很高的检测准确度和精确度以外,它还具备与生产能力非常的检测速度,数据的收集速率不足以符合大生产过程中对整个圆片展开检测的市场需求。在全晶圆检测模式中,系统通过一系列相似的线扫瞄来覆盖面积整个圆片,单个扫瞄为600m长的长条形区域,所产生的典型数据密度为40,000个数据点/mm2(图2)。

转换取样密度可对检测过程展开优化,以仅次于程度地符合某些尤其应用于对分辨率、精确度和产量的拒绝,而且还可以很更容易地符合将来凸点直径和节距更进一步增大后对检测的拒绝。数据密度需要根据所需的特征尺寸和产量展开减少或增大。该系统可以在低产量下构建仅有晶圆的检测,通过实行仅有检测登录芯片的取样计划,就有可能在保持检测统计资料有效性的情况下来减少检测产量。图2.仅有圆片激光扫描可取得40,000个数据点/mm2  可检测性  可以根据用户的市场需求来自由选择检测系统上X和Y方向上各数据点之间的间隔。

这一内在的可测性使得用户可以通过调整取样密度来优化整个检测过程,以适应环境某项类似应用于中对检测速度、分辨率和精度的有所不同拒绝。随着凸点尺寸在大大地增大,这就必须减少取样密度来使检测质量能维持一个最佳的均衡。  线扫瞄照相机  对凸点工艺展开密切相关和监控的关键是对凸点体积的计算出来。例如,某个凸点如果远超过了其设计的体积量,就意味著在其上游工艺的模板层面有可能出有了问题。

准确的体积测量必须准确地测量凸点的高度和直径。一个具备时间延迟的分数线扫瞄照相机在测量直径的精度上与激光三角检测法术测量高度的精度基本非常。将这二者结合,就能对凸点体积展开低准确度、低精确度和低产量的检测,这对微凸点大生产展开工艺掌控是必须的。

  彩色的等低图标示出了凸点的高度、共面性、凸点直径和圆片上每一凸点的体积(图3)等信息。通过这种直观的、可视化的表明形式,我们可以在芯片和整个晶圆层面上来仔细观察测量数据的变化趋势,以对工艺参数的背离获取一个较慢、准确的检测,证实其产生的显然??因,以及对适当缺失不道德的评估等。

图3 凸点检测结果的直观简化和可视化表明,很更容易在芯片和整个晶圆层面上发现凸点形貌的变化趋势  在凸点检测中所观测到的初始缺失还包括有:凸点间空隙中的焊料桥连缺失和凸点缺陷缺失。  凸点检测  最基本的检测是对凸点直径和高度的测量,凸点体积可以根据其高度和直径展开计算出来来获得。

共面性问题(图4)源于于单一芯片上每个凸点具备有所不同的高度,它可以用最佳数值面方法来密切相关,最佳数值平面是指所有凸点到该平面的偏差平方和为大于;也可以使用所在之处平面方法,该平面由首先互为认识的三个凸点所确认。图4.可以用最佳数值平面法和所在之处平面法来密切相关凸点的共面性能  曾有一个凸点制造厂校验了他们凸点工艺的均匀分布性,报告称之为他们所测量的凸点直径标准偏差大约为0.5m,凸点高度标准偏差大约为1.5m。他们还找到,在对计算所获得的体积和通过生产凸点的模板所估计的体积展开较好校准后,该体积值与晶圆上凸点直径和高度的平均值间具有较好的一致性。

在该工艺中的每个芯片约所含11,000个凸点,这就使得一个8英寸的全晶圆片上共计布满有9百万个凸点。  结论  高密度微凸点点对点技术的市场需求正在大大减少,激光三角检测法术为扰凸点工艺掌控获取了一种检测方法,它在检测分辨率、精度、灵活性和速度性能上不足以符合在尺寸和节距上正在大大增大凸点的发展市场需求。

(RezaAsgari,RudolphTechnologies,Inc.。


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