Bảng hiệu chuẩn wafer Wafer Monitoring Calibration Target

Một bảng hiệu chuẩn wafer là một thiết bị tham chiếu có độ chính xác cao được sử dụng trong các hệ thống kiểm tra, đo lường và định vị thị giác wafer bán dẫn. Nó cung cấp các tham chiếu đáng tin cậy về kích thước hình học, vị trí, góc, độ phẳng và thông số quang học cho thiết bị bằng cách chế tạo các mẫu tiêu chuẩn được hiệu chuẩn chính xác trên một đế. Nói một cách đơn giản, bảng hiệu chuẩn wafer tương đương với "thước đo tiêu chuẩn" và "hệ tọa độ tham chiếu" cho thiết bị bán dẫn. Thiết bị đo các mẫu tiêu chuẩn đã biết và chính xác trên bảng hiệu chuẩn, so sánh kết quả đo thực tế với các giá trị tiêu chuẩn, từ đó sửa lỗi thiết bị và cải thiện độ chính xác đo lường và định vị.

1. Cấu trúc phổ biến

Bảng hiệu chuẩn wafer thường sử dụng đế silicon, thủy tinh, thạch anh hoặc các đế có độ ổn định cao khác với bề mặt được tạo mẫu chính xác. Tùy thuộc vào ứng dụng, nó bao gồm:

(1) Dấu thập/dấu đánh dấu có độ chính xác cao

(2) Mẫu đường kẻ và khoảng cách tiêu chuẩn

(3) Cấu trúc lưới hoặc mảng

(4) Mẫu có kích thước tiêu chuẩn như hình tròn và hình vuông

(5) Cấu trúc kiểm tra các hướng và tỷ lệ khác nhau

(6) Khu vực tham chiếu để phát hiện chiều cao/độ phẳng

2. Tính năng chính

Các tính năng chính của bảng hiệu chuẩn wafer có thể được tóm tắt như sau:

(1) Độ chính xác cao: Kích thước, khoảng cách và vị trí của các mẫu trên bảng hiệu chuẩn được gia công và đo lường chính xác, cung cấp một tiêu chuẩn tham chiếu ổn định và đáng tin cậy.

(2) Độ ổn định cao: Các vật liệu có độ ổn định kích thước tốt, như silicon, thạch anh và thủy tinh, thường được sử dụng, giúp giảm sự thay đổi kích thước do nhiệt độ, độ ẩm và sử dụng lâu dài.

(3) Độ phẳng cao: Trên bề mặt đế có độ phẳng cao, có lợi cho việc đảm bảo độ chính xác của hình ảnh hiển vi, kiểm tra thị giác và đo chiều cao.

(4) Tiêu chuẩn hóa mẫu: Các loại mẫu tiêu chuẩn khác nhau có thể được thiết kế theo yêu cầu của thiết bị và ứng dụng, chẳng hạn như dấu căn chỉnh, dấu thập, cấu trúc đường kẻ/khoảng cách, lưới và mảng.(5) Khả năng lặp lại tốt: Kích thước và mẫu của bảng hiệu chuẩn thể hiện khả năng lặp lại tốt, làm cho nó phù hợp cho các phép đo lặp lại, xác minh độ chính xác và giám sát độ trôi dài hạn.

(6) Ứng dụng rộng rãi: Nó có thể được sử dụng trong kiểm tra wafer, hệ thống thị giác AOI, đo lường hiển vi, căn chỉnh wafer, định vị nền tảng chuyển động và hiệu chuẩn hệ thống quang học.

(7) Chất lượng bề mặt cao: Nó thường yêu cầu độ nhám bề mặt thấp và ít khuyết tật, hạt để giảm thiểu sự can thiệp vào kết quả kiểm tra quang học.

(8) Tùy chỉnh: Kích thước mẫu, bố cục, vật liệu và mức độ chính xác có thể được tùy chỉnh theo kích thước wafer, độ chính xác của thiết bị, độ phóng đại kiểm tra và các hạng mục hiệu chuẩn.

3. Lĩnh vực ứng dụng chính của bảng hiệu chuẩn wafer

Bảng hiệu chuẩn wafer chủ yếu được sử dụng trong sản xuất bán dẫn, kiểm tra wafer, đo lường quang học và định vị chính xác, cụ thể bao gồm:

(1) Thiết bị kiểm tra wafer

Được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị phát hiện lỗi wafer, kiểm tra kích thước và kiểm tra bề mặt, xác minh độ chính xác, khả năng lặp lại và độ ổn định của thiết bị.

(2) Đo lường hiển vi quang học

Áp dụng cho kính hiển vi, thiết bị đo quang học, hệ thống phụ trợ CD-SEM, v.v., để hiệu chuẩn độ phóng đại, kích thước pixel, đường kẻ và khoảng cách của thiết bị.

(3) Căn chỉnh và định vị wafer

Được sử dụng trong hệ thống căn chỉnh wafer, hệ thống định vị thị giác và nền tảng chuyển động, thiết lập các tham chiếu tọa độ chính xác thông qua các dấu tiêu chuẩn và đồ họa khác để cải thiện độ chính xác định vị wafer.

(4) Thiết bị quang khắc và phơi sáng

Được sử dụng để xác minh độ chính xác căn chỉnh, độ chính xác vị trí mẫu và hiệu ứng hình ảnh của thiết bị phơi sáng, hỗ trợ gỡ lỗi thiết bị và xác minh hiệu suất.

(5) Kiểm tra quy trình bán dẫn

Được sử dụng để kiểm tra mẫu sau các quy trình như quang khắc, khắc và lắng đọng màng mỏng, xác minh đường kẻ, khoảng cách và hình thái mẫu thông qua các cấu trúc tiêu chuẩn.

(6) Hệ thống kiểm tra quang học tự động (AOI)

Được sử dụng làm tham chiếu tiêu chuẩn trong hệ thống AOI wafer và thị giác máy để hiệu chuẩn máy ảnh, ống kính, nguồn sáng và thuật toán hình ảnh, đảm bảo độ chính xác về kích thước và vị trí kiểm tra.

(7) Nền tảng chuyển động chính xác

Được sử dụng trong thiết bị xử lý, kiểm tra và xử lý wafer để hiệu chuẩn độ chính xác chuyển động trục X/Y/Z, khả năng lặp lại và hệ tọa độ.

(8) Nghiên cứu và phát triển thiết bị và nghiệm thu

Được sử dụng trong quá trình nghiên cứu và phát triển, lắp đặt, vận hành thử và nghiệm thu tại nhà máy của thiết bị bán dẫn để xác minh xem thiết bị có đáp ứng các chỉ số độ chính xác và yêu cầu hiệu suất đã chỉ định hay không.

(9) Nghiên cứu khoa học và đo lường phòng thí nghiệm

Các trường đại học, viện nghiên cứu và phòng thí nghiệm bán dẫn có thể sử dụng bảng hiệu chuẩn wafer để hiệu chuẩn hệ thống quang học, đo lường ở quy mô vi mô/nano và xác minh độ chính xác của thiết bị thử nghiệm.