반도체 제조 분야에서 칩 적층 불량은 심각한 생산 문제입니다. 제조 공정 중 예상치 못한 칩 적층은 장비 손상 및 공정 실패를 초래할 뿐만 아니라 대량 제품 폐기로 이어져 기업에 막대한 경제적 손실을 야기할 수 있습니다.
반도체 제조 공정이 지속적으로 개선됨에 따라 생산 과정에서 품질 관리에 대한 요구 사항이 더욱 높아지고 있습니다. 비접촉식 고정밀 측정 기술인 레이저 변위 센서는 신속하고 정확한 감지 기능을 통해 칩 적층 이상을 감지하는 데 효과적인 솔루션을 제공합니다.
탐지 원칙 및 이상 판단 논리
반도체 제조 공정에서 칩은 일반적으로 캐리어 또는 전송 트랙 위에 단일 층으로 평평하게 배열됩니다. 이때 칩 표면의 높이는 미리 설정된 기준값으로, 일반적으로 칩 두께와 캐리어 높이의 합입니다. 칩이 잘못 적층되면 표면 높이가 크게 증가합니다. 이러한 변화는 적층 이상을 감지하는 데 중요한 근거를 제공합니다.
운송 트랙 적재 감지
칩 이송 트랙은 제조 공정 중 칩 이동에 매우 중요한 통로입니다. 그러나 정전기 흡착이나 이송 중 기계적 고장으로 인해 칩이 트랙에 쌓여 막힐 수 있습니다. 이러한 막힘 현상은 생산 흐름을 방해할 뿐만 아니라 칩 손상을 초래할 수도 있습니다.
이송 트랙의 원활한 흐름을 모니터링하기 위해 트랙 위에 레이저 변위 센서를 설치하여 트랙 단면의 높이를 스캔할 수 있습니다. 특정 영역의 높이가 비정상적일 경우(예: 칩 단일 층 두께보다 높거나 낮을 경우), 센서는 이를 적재 막힘으로 판단하고 경보를 울려 작업자에게 즉시 조치를 취할 수 있도록 알림으로써 원활한 생산 흐름을 보장합니다.
탐지 프로세스
란바오 레이저 변위 센서는 레이저 빔을 방출하고 반사된 신호를 수신한 후 삼각측량법을 이용하여 대상 표면의 높이를 정확하게 측정합니다.
센서는 칩 검출 영역과 수직으로 정렬되어 레이저를 지속적으로 방출하고 반사된 신호를 수신합니다. 칩 이송 중 센서는 실시간 표면 높이 정보를 획득할 수 있습니다.
이 센서는 획득한 반사 신호로부터 칩 표면 높이 값을 계산하기 위해 자체 알고리즘을 사용합니다. 반도체 생산 라인의 고속 데이터 전송 요구 사항을 충족하기 위해서는 센서가 높은 정밀도와 높은 샘플링 주파수를 모두 갖춰야 합니다.
허용 가능한 높이 변동 범위가 설정되며, 일반적으로 기준 높이에서 ±30µm입니다. 측정값이 이 임계값 범위를 초과하면 적층 이상으로 판단됩니다. 이러한 임계값 판정 로직은 정상적인 단층 칩과 적층 칩을 효과적으로 구분할 수 있습니다.
적재 이상이 감지되면 센서가 청각 및 시각 경보를 울리고, 동시에 로봇 팔을 작동시켜 이상 위치를 제거하거나 생산 라인을 일시 중단하여 상황이 더 악화되는 것을 방지합니다. 이러한 신속한 대응 메커니즘은 적재 이상으로 인한 손실을 최대한 줄여줍니다.
레이저 변위 센서를 이용한 칩 적층 이상 실시간 고정밀 감지는 반도체 생산 라인의 신뢰성과 수율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 지속적인 기술 발전과 함께 레이저 변위 센서는 반도체 제조 분야에서 더욱 중요한 역할을 수행하며, 산업의 지속 가능한 발전을 위한 강력한 기반을 제공할 것입니다.
게시 시간: 2025년 3월 25일