반도체 제조 분야에서 비정상적인 칩 적층은 심각한 생산 문제입니다. 제조 공정 중 예상치 못한 칩 적층은 장비 손상 및 공정 오류로 이어질 수 있으며, 제품의 대량 폐기로 이어져 기업에 상당한 경제적 손실을 초래할 수 있습니다.
반도체 제조 공정이 지속적으로 개선됨에 따라 생산 중 품질 관리에 대한 요구가 더욱 높아지고 있습니다. 비접촉식 고정밀 측정 기술인 레이저 변위 센서는 빠르고 정확한 감지 기능으로 칩 적층 이상 감지에 효과적인 솔루션을 제공합니다.
탐지 원리 및 이상 판단 논리
반도체 제조 공정에서 칩은 일반적으로 캐리어 또는 운반 트랙 위에 단층의 평평한 배열로 배치됩니다. 이때 칩 표면의 높이는 미리 설정된 기준값으로, 일반적으로 칩 두께와 캐리어 높이의 합입니다. 칩이 실수로 적층될 경우, 표면 높이가 크게 증가합니다. 이러한 변화는 적층 이상 감지에 중요한 기반을 제공합니다.
운송 트랙 스태킹 감지
운송 트랙은 제조 공정 중 칩 이동에 중요한 통로입니다. 그러나 운송 중 정전기 흡착이나 기계적 고장으로 인해 칩이 트랙에 쌓이면 트랙 막힘이 발생할 수 있습니다. 이러한 막힘은 생산 흐름을 방해할 뿐만 아니라 칩을 손상시킬 수도 있습니다.
운송 트랙의 원활한 흐름을 모니터링하기 위해 트랙 위에 레이저 변위 센서를 설치하여 트랙 단면의 높이를 스캔할 수 있습니다. 특정 영역의 높이가 비정상적일 경우(예: 칩 한 겹의 두께보다 높거나 낮을 경우), 센서는 이를 적재 막힘으로 판단하고 경보를 발생시켜 작업자에게 적시에 처리하도록 알려 원활한 생산 흐름을 보장합니다.
탐지 프로세스
란바오 레이저 변위 센서는 레이저 빔을 방출하고, 반사된 신호를 수신하고, 삼각 측량법을 활용하여 대상 표면의 높이를 정확하게 측정합니다.
센서는 칩 감지 영역에 수직으로 정렬되어 지속적으로 레이저를 발사하고 반사되는 신호를 수신합니다. 칩 운반 중에 센서는 실시간으로 표면 높이 정보를 수집할 수 있습니다.
센서는 내부 알고리즘을 사용하여 수집된 반사 신호로부터 칩 표면 높이 값을 계산합니다. 반도체 생산 라인의 고속 전송 요구를 충족하려면 센서가 높은 정밀도와 높은 샘플링 주파수를 모두 갖춰야 합니다.
허용 높이 변화 범위는 일반적으로 기준 높이로부터 ±30µm로 설정됩니다. 측정값이 이 임계값 범위를 초과하면 적층 이상(stacking abnormality)으로 판단합니다. 이 임계값 결정 로직은 정상적인 단층 칩과 적층 칩을 효과적으로 구분할 수 있습니다.
적재 이상 감지 시, 센서는 청각 및 시각 경보를 울리고, 동시에 로봇 팔을 작동시켜 이상 위치를 제거하거나, 생산 라인을 일시 정지시켜 상황 악화를 방지합니다. 이러한 신속한 대응 메커니즘은 적재 이상 발생으로 인한 손실을 최소화합니다.
레이저 변위 센서를 사용하여 칩 적층 이상을 실시간으로 고정밀로 감지하면 반도체 생산 라인의 신뢰성과 수율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 지속적인 기술 발전으로 레이저 변위 센서는 반도체 제조에서 더욱 중요한 역할을 수행하여 산업의 지속 가능한 발전을 강력하게 뒷받침할 것입니다.
게시 시간: 2025년 3월 25일