В секторе производства полупроводников нестандартная укладка кристаллов представляет собой серьёзную производственную проблему. Непредвиденное расположение кристаллов в процессе производства может привести к повреждению оборудования и сбоям в технологическом процессе, а также к массовому браку продукции, что приводит к значительным экономическим потерям для предприятий.
Постоянное совершенствование процессов производства полупроводников предъявляет всё более высокие требования к контролю качества на этапе производства. Лазерные датчики смещения, являясь бесконтактной высокоточной измерительной технологией, представляют собой эффективное решение для обнаружения нарушений в штабелировании кристаллов благодаря своей быстрой и точной способности обнаружения.
Принцип обнаружения и логика оценки аномалий
В процессе производства полупроводников кристаллы обычно размещаются на носителях или транспортных дорожках в один слой, плоским способом. В этом случае высота поверхности кристалла имеет заданное базовое значение, обычно равное сумме толщины кристалла и высоты носителя. При случайном размещении кристаллов друг на друге высота их поверхности значительно увеличивается. Это изменение обеспечивает критически важную основу для обнаружения нарушений в размещении кристаллов.
Обнаружение укладки транспортных путей
Транспортные пути являются критически важными каналами перемещения стружки в процессе производства. Однако стружка может накапливаться на путях из-за электростатической адсорбции или механических повреждений во время транспортировки, что приводит к её засорению. Такие засоры могут не только прерывать производственный процесс, но и повреждать стружку.
Для контроля беспрепятственного движения по транспортным путям над ними можно установить лазерные датчики смещения, которые будут сканировать высоту поперечного сечения пути. Если высота локализованной области отклоняется от нормы (например, выше или ниже толщины одного слоя щепы), датчики распознают это как препятствие для штабелирования и активируют сигнал тревоги, оповещая операторов о необходимости своевременного устранения неполадок, обеспечивая бесперебойность производственного процесса.
Процесс обнаружения
Лазерные датчики смещения Lanbao точно измеряют высоту целевых поверхностей, испуская лазерный луч, принимая отраженный сигнал и используя метод триангуляции.
Датчик расположен вертикально относительно зоны обнаружения чипа, непрерывно излучая лазер и принимая отраженный сигнал. Во время транспортировки чипа датчик может получать информацию о высоте поверхности в режиме реального времени.
Датчик использует внутренний алгоритм для вычисления высоты поверхности кристалла на основе полученного отраженного сигнала. Для удовлетворения требований высокоскоростной передачи данных на линиях производства полупроводников датчик должен обладать высокой точностью и высокой частотой дискретизации.
Устанавливается допустимый диапазон отклонения высоты, обычно ±30 мкм от базовой высоты. Если измеренное значение превышает этот пороговый диапазон, это считается аномалией укладки. Такая логика определения порогового значения позволяет эффективно различать обычные однослойные кристаллы и кристаллы, уложенные друг на друга.
При обнаружении нарушения укладки датчик подаёт звуковой и визуальный сигналы тревоги и одновременно активирует роботизированный манипулятор для удаления нештатного участка или останавливает производственную линию для предотвращения дальнейшего ухудшения ситуации. Этот механизм быстрого реагирования максимально минимизирует потери, вызванные нарушениями укладки.
Высокоточное обнаружение нарушений укладки кристаллов в режиме реального времени с помощью лазерных датчиков смещения может значительно повысить надежность и выход годных полупроводниковых производственных линий. Благодаря постоянному технологическому прогрессу лазерные датчики смещения будут играть ещё более важную роль в производстве полупроводников, обеспечивая мощную поддержку устойчивого развития отрасли.
Время публикации: 25 марта 2025 г.