Effizienz ist in der Halbleiterfertigung wichtig, um einen Wettbewerbsvorteil zu erhalten. Ein Halbleiterhersteller strebte eine Verbesserung der niedrigen Produktionsausbeute an, die auf das nicht vollkommen ebene Wafermaterial und die Auswirkungen des Herstellungsprozesses zurückzuführen war. Sein bestehendes maskenbasiertes System hatte einen Ertrag von etwa 66 %, was bedeutet, dass nur zwei Drittel der Chips auf jedem Wafer für die Verpackung geeignet waren.
Dies führte dazu, dass er nach Methoden suchte, um seine Erträge zu erhöhen und die Kosten im Zusammenhang mit seiner hohen Ausschussrate zu reduzieren. Durch die Investition in das maskenlose Ausrichtsystem MLA 300 von Heidelberg Instruments mit integrierter Cognex Bildverarbeitungssoftware konnte er seine Erträge auf 95 % steigern.
Hohe Ausschusskosten erfordern Veränderungen
Bei der Untersuchung von Möglichkeiten zur Modernisierung der Produktionslinie wandte sich dieser Hersteller an Heidelberg Instruments, das zur Ertragssteigerung den maskenlosen Ausrichter MLA 300 empfahl.
Expositionstests zeigten eine signifikante Verbesserung des Ertrags von 66 % auf 95 %. Obwohl die Zykluszeit pro Wafer langsamer war, wogen die höhere Erträge und die daraus resultierenden Einsparungen bei Ausschuss und Abfall die Erhöhung der Produktionszeiten auf. Die fortschrittlichen Cognex Bildgebungstools in MLA 300 pr
Es wurde die notwendige Detailgenauigkeit bereitgestellt, um das projizierte Schaltungsmuster trotz der Herausforderungen durch Oberflächenunregelmäßigkeiten auf jedem Die korrekt auszurichten.
Nicht-Silizium-Materialien erfordern ein alternatives Herstellungsverfahren.
Maskenbasierte Lithographie ist die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von Halbleitern und wird seit Jahrzehnten eingesetzt. Sie ist am effektivsten bei perfekt flachen Wafermaterialien wie Silizium. Alternative Materialien, die in der Mikroskalenproduktion verwendet werden, stellen Herausforderungen für die maskenbasierte Lithographie dar. Oberflächenverzug und Höhenunterschiede führen dazu, dass Bereiche auf dem Substrat bei maskenbasierten Systemen unscharf sind. Ebenso ermöglicht die feste Maske keine Kompensation von seitlichen Verzerrungen, die durch thermische Bearbeitung verursacht werden.
Das Hauptziel von Halbleiterherstellern besteht darin, hohe Erträge zu erzielen und Ausschuss auf möglichst kosteneffiziente Weise zu minimieren. Der Durchsatz ist ebenfalls von Bedeutung, jedoch nicht auf Kosten einer übermäßigen Ausschussquote. Glücklicherweise hat Heidelberg Instruments eine Lösung – maskenlose Ausrichter.
Maskenlose Lithographie bietet eine außergewöhnlich präzise und anpassungsfähige Lösung
Maskenlose Lithographie bietet eine Alternative zur traditionellen, auf Masken basierenden Lithographie, indem Designs direkt auf Wafern projiziert werden, ohne dass Photomasken benötigt werden. Dies ermöglicht eine dynamische Kompensation von Verzerrungen, erhöht die Gleichmäßigkeit und Ausrichtung und reduziert Ausschuss. Maskenlose Ausrichter sind eine kosteneffiziente Lösung für die Geräte-Serialisierung aufgrund eines flexiblen Rahmens, der dynamische Anpassungen von Mustern und dynamisch generierte Merkmale ermöglicht.
Heidelberg Instruments in Deutschland ist auf fortschrittliche maskenlose Laserlithographiegeräte für Forschung und Industrie spezialisiert. Mit der Bildverarbeitungstrechnologie von Cognex produziert es hochmoderne maskenlose Ausrichter, um die Effizienz von Produktionsanwendungen auf Mikroniveau zu verbessern. Diese Systeme verwenden räumliche Lichtmodulatoren, optische Geräte, die einen Datenstrom in ein Lichtmuster umwandeln, das auf die Substratoberfläche projiziert wird.
Die Ausrichtungstechnologie von Cognex löst die Herausforderung der „Passgenauigkeit“
In der Halbleiterherstellung werden mehrere Schichten von Schaltkreisen auf ein Basismaterial aufgebracht, was mehrere Schritte für einen genauen Mustertransfer erfordert. Der Schaltkreis funktioniert nur richtig, wenn die Verbindungen präzise ausgerichtet sind. Heidelberg Instruments setzt die Bildverarbeitungstechnologie von Cognex ein, um sicherzustellen, dass die projizierten Mikrochip-Die-Muster mit den Ausrichtungsmarkierungen des Grundmaterials übereinstimmen, wodurch eine korrekte Ausrichtung der Belichtungen über mehrere Schichten hinweg gewährleistet wird.
Heidelberg Instruments entwickelte Algorithmen zur Berechnung der „Passgenauigkeit“, um sicherzustellen, dass das Substrat das Muster korrekt aufnehmen kann. Wenn diese Berechnung zu niedrig ausfällt, wird das Substrat für eine Zweitprüfung markiert und für die automatische Verarbeitung abgelehnt. Sollten Ablehnungen häufig auftreten, wird die automatisierte Verarbeitung verlangsamt, was kostspielig ist und zu einer geringeren Leistung führen kann. Eine höhere Ausrichtungsrobustheit ermöglicht eine größere Variabilität des Zustands der Ausrichtungsmarken auf dem Substrat.
Cognex spielt hier eine Schlüsselrolle. Die maskenlosen Ausrichtungsgeräte von Heidelberg Instruments nutzen die Mustererkennungsfunktionen von Cognex VisionPro, um Ausrichtungsmarkierungen schnell zu lokalisieren und die Positionierung zu überprüfen. Dadurch wird eine präzise Übertragung der Schaltungsmuster auch auf anspruchsvolleren Substraten gewährleistet.
Profitieren Sie jetzt und in Zukunft vom Ruf von Cognex für robuste Bildverarbeitungstools
Heidelberg Instruments entwickelt viele Produkte mit eigener Technologie, erkennt jedoch die Bedeutung von Partnerschaften mit Spezialisten wie Cognex an, um seine Lösungen zu verbessern. Konrad Roessler, CEO von Heidelberg Instruments, erklärte: „Durch die Zusammenarbeit mit Bildverarbeitungsspezialisten wie Cognex können wir Module wie deren Bilderkennung in unser Toolset integrieren und erzielen so eine verbesserte Leistung im Vergleich zur alleinigen Verwendung unserer Lösung.“
Für die Zukunft plant Heidelberg Instruments, sich auf die Bildverarbeitungstools von Cognex zu stützen, um seinen Kunden zusätzliche Funktionen wie Messungen oder andere Aufgaben anzubieten.
„Wir schätzen es sehr, dass wir mit Cognex über ein umfangreiches Toolkit verfügen, sodass wir sehr schnell auf unterschiedliche Bildverarbeitungsherausforderungen reagieren können, ohne neue Software schreiben zu müssen“, erklärte Philip Paul, Produktmanager für MLA 300 bei Heidelberg Instruments.
Auf die Frage, wie er Cognex in wenigen Worten beschreiben würde, antwortete Paul: „Leistungsstarke, vielseitige Bildverarbeitung“.