Profiltemperaturmessung zur Qualitätssicherung bei der Waferherstellung
Die Qualitätssicherung der Herstellungsprozesse ist in der Halbleiterindustrie entscheidend für die Ausbeute an Chips. In der Waferbeschichtung sind Miniatur-Thermoelemente notwendig, die bei Temperaturen von 700 °C eine gleichmäßige Beschichtung sichern. Die Herausforderung besteht darin, die Prozesse mit möglichst vielen Sensoren zu begleiten, aber nicht zu beeinflussen. RÖSSEL-Messtechnik hat dafür einen Testwafer entwickelt, der mit nahezu beliebig vielen Sensoren bestückt und auch im Vakuum eingesetzt werden kann. Die Sensoren werden kleberfrei angebracht und können ohne Beschädigung wieder demontiert und neu kalibriert werden – für maximale Prozessqualität sowie Ressourcen- und Kosteneinsparung.
Die Herausforderung
Beschichtungsprozesse am Wafer laufen bei einer Temperatur von bis zu 700 °C ab. Für die Temperaturüberwachung müssen daher Mantelthermoelemente eingesetzt werden, die im Durchmesser kleiner als 0,5 mm sind. Die Prozessparameter sind möglichst am zu beschichtenden Produkt (Wafer) aufzunehmen und in Korrelation zu den Messwerten in der Anlage zu setzen. Die besondere Herausforderung besteht in der temporären mechanischen Befestigung der Thermoelemente auf dem Wafer – ohne dass dieser beim Entfernen zerstört wird. Denn die Sensoren müssen zur Kalibrierung vom Wafer demontiert werden. Eine Kalibrierung des bestückten Wafers ist unmöglich.
Die Lösung
RÖSSEL-Messtechnik entwickelte für den Kunden einen Testwafer, an dem nahezu beliebig viele Mantelthermoelemente temporär angebracht werden können. Statt Klebstoffen wird zur Befestigung der Thermoelemente das gleiche Material genutzt wie für den zu beschichtenden Wafer. Dies hat gleich mehrere Vorteile: 1. Die klebstofffreie Anwendung erlaubt den Einsatz im Vakuum. 2. Es ist eine direkte Übertragung auf den Prozess möglich. 3. Die Sensoren lassen sich mit einem geeigneten Verfahren schadlos entfernen und können so neu kalibriert und wiederverwendet werden.
Der Vorsprung
Die Profiltemperaturmessung mit dem Testwafer von RÖSSEL-Messtechnik bringt Kunden höchste Genauigkeit der Prozessmesswerte. Die Ergebnisse sind reproduzierbar und verlässlich – dadurch können die Ausbeute und die Qualität von Wafern verbessert werden. Der Kunde konnte durch das Produkt anlagenspezifische Erfahrung über seinen Prozess sammeln und seine Beschichtungsprozesse punktgenau optimieren.
Durch die schadenfreie Demontierbarkeit können die Sensoren von RÖSSEL-Messtechnik rekalibriert und wiederverwendet werden – sowohl am selben Wafer als auch an anderen. Nach speziellen Reinigungsverfahren der Sensoren können sie auch in anderen Beschichtungsprozessen eingesetzt werden. Die Wiederverwendbarkeit der Sensoren schont Umwelt und Ressourcen.
Das Prinzip ist für verschiedene Ofentypen und Wafergrößen nutzbar.
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RÖSSEL-Messtechnik – Ihr zertifizierter Partner
Als zertifizierter Hersteller von Temperaturmesstechnik für Industrie und Forschung erfüllen wir höchste Fertigungsstandards. Mit international anerkannten Zulassungen und Kalibrierungen bieten wir Qualität, auf die Sie sich weltweit verlassen können.
