掃描紅外線去極化/晶圓內應力掃描量測 (SIRD)

晶圓級應力測量是一項成熟技術,可用於對半導體材料內的應力進行光學、無損且非接觸式的特性分析。該技術利用光彈性效應使應力可見,從而能夠密切監控半導體生產製程的各個步驟。

 

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剪應力揭示晶圓缺陷

隨著晶粒尺寸日益縮小,製程步驟的成本也隨之增加,因此盡早偵測缺陷至關重要。晶圓基板與外延層可能存在關鍵缺陷,這些缺陷不僅會影響後續元件的性能,甚至可能導致晶圓在後續製程中破裂。我們的技術可提供非接觸式、無損的剪應力測量。由於每個缺陷都伴隨著特有的應力場,因此使用我們的設備測量剪應力,是及早偵測並闡明缺陷特徵的可靠方法。 我們的客戶信賴並倚重我們的解決方案,藉此監控現代化全自動化晶圓廠環境中的製程步驟。

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Scientist in protective eyewear observes a stress measurement process in a clean room environment

相關產業

半導體

SIRD 系統可對半導體晶圓進行快速、非接觸且無損的應力與缺陷分析。該系統利用光彈性效應,能識別整體應力場以及位錯和裂紋等關鍵缺陷。其適用於矽、碳化矽、氮化鎵、砷化鎵、磷化銦、氮化鋁及其他化合物半導體材料。

SIRD 提供晶體生長優化與可靠品質控制所需的關鍵洞察,確保晶圓性能始終如一地優異。

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為何要測量壓力?

殘餘應力狀態猶如「指紋」,能讓人深入了解晶圓及其所經歷的製程步驟。透過監測應力,可依據半導體基板、外延層及元件結構上的特徵應力場來識別缺陷,這點至關重要。PVA TePla 的 SIRD(掃描式紅外線去極化)技術正是實現此功能的核心。

該函式

SIRD 利用光彈性效應來定量測量應力。光彈性效應會引起探測雷射的偏振狀態發生變化,而這種變化與材料內的應力成正比。透過測量這種偏振變化,即可精確計算出各種材料的應力值。

核心能力

智慧型軟體解決方案賦予 SIRD 系統處理所獲取地圖的能力,可自動偵測缺陷、進行分類,並依據嚴重程度進行分級。完全可自訂的功能,提供靈活的配方建立功能,用於解析結果,並以輸出文件和數值資料的形式進行報告。

憑藉逾 25 年的半導體晶圓廠自動化經驗,SIRD 提供全自動、全天候的生產監控服務,包含符合 SEMI 300 標準的 SECS/GEM 介面。

透過採用我們的技術,您可密切監控生產流程,並在流程鏈的早期階段即刻察覺偏差,避免其演變為造成重大損失的問題。

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SIRD
SIRD SiC 200
Internal view of a PVA TePla SIRD system showing a wafer mounted on a rotating stage with precision inspection sensors and robotic components inside the stainless-steel chamber.

系統概覽

SIRD

SIRD

SIRD 應力測量

SIRD(紅外去極化掃描)系統是一種透射暗場平面偏光儀。 一束固定位置的線性偏振雷射光束穿透晶圓。若晶體結構完美且無應力,雷射光束的偏振狀態將保持不變。然而,若晶體中存在剪應力或缺陷,雷射光束會因應力誘發的雙折射而產生去偏振現象。透過使用特定於該材料的係數,可根據此去偏振現象計算出剪應力。

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SIRD SiC 200

SIRD SiC 200

紅外線去極化技術掃描——針對碳化矽進行優化

SIRD SiC 200 是標準 SIRD 技術的改良版本,專為測量碳化矽基板及外延層而優化。碳化矽在功率應用領域的重要性日益提升。由於其成本高昂,因此必須從生長、外延到結構化等各製程步驟進行密切監控。使用 SIRD SiC 200 可對內部應力狀態進行定量測量,從而揭示生長應力與缺陷。

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