應(yīng)用

在半導(dǎo)體制造過程中，晶圓檢測是確保芯片質(zhì)量與性能的核心環(huán)節(jié)。隨著工藝精度的不斷提升，晶圓溫度對檢測結(jié)果的影響日益凸顯。熱電偶溫度監(jiān)測技術(shù)因其高靈敏度和實(shí)時(shí)性，被廣泛應(yīng)用于晶圓檢測環(huán)境中，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度波動(dòng)，確保檢測過程的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)可靠性。通過將熱電偶布置在檢測設(shè)備及關(guān)鍵環(huán)境位置，企業(yè)能夠全面掌握溫度變化趨勢，為后續(xù)工藝優(yōu)化與數(shù)據(jù)補(bǔ)償提供有力支持。

挑戰(zhàn)

晶圓檢測過程中，溫度變化會引發(fā)一系列問題：晶圓材料因熱膨脹產(chǎn)生微形變，導(dǎo)致尺寸測量失真；檢測設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)受溫度影響出現(xiàn)焦距漂移，進(jìn)一步放大測量偏差。這些因素不僅降低了檢測精度，還直接影響芯片的良率與生產(chǎn)效率。客戶需要一種能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測溫度，并能快速響應(yīng)的解決方案，以應(yīng)對復(fù)雜多變的工藝環(huán)境。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹

1. 加熱模塊（熱激勵(lì)源）

使用橘色的柔性加熱線圈/加熱片作為加熱平臺。

加熱片承擔(dān)對晶圓替代樣品的面加熱功能，產(chǎn)生可控溫度變化。

2. 晶圓替代件（被測物）

晶圓替代件（通常為薄片材料或?qū)嶒?yàn)基板）放置在加熱片上方。

其作用：

a. 模擬真實(shí)晶圓的熱行為

b. 作為多點(diǎn)溫度監(jiān)測的載體

c. 用于研究熱傳導(dǎo)、溫度均勻性與旋轉(zhuǎn)的關(guān)系

3. 旋轉(zhuǎn)平臺（電機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓形基板）

圓形基板本質(zhì)上是電機(jī)帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)平臺。

通過程控方式實(shí)現(xiàn)持續(xù)或分步旋轉(zhuǎn)，用于：

a. 模擬晶圓在檢測設(shè)備中的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作

b. 提高溫度分布測量的空間覆蓋度

c. 測試旋轉(zhuǎn)條件下溫度變化情況

4. 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的目的總結(jié)

模擬晶圓受熱過程，分析其熱分布規(guī)律。

評估加熱片的溫度均勻性及其對晶圓溫度場的影響。

研究旋轉(zhuǎn)動(dòng)作對熱分布測量的影響。

驗(yàn)證多點(diǎn)溫度采集方案用于后續(xù)晶圓檢測的可行性。

解決方案

針對上述挑戰(zhàn)，客戶采用了熱電偶溫度監(jiān)測系統(tǒng)作為核心解決方案。熱電偶具有響應(yīng)速度快、測量范圍寬、精度高、體積小且安裝靈活等優(yōu)勢，能夠?qū)崟r(shí)捕捉晶圓檢測環(huán)境中的微小溫度波動(dòng)。結(jié)合高分辨率數(shù)據(jù)采集模塊，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對溫度數(shù)據(jù)的連續(xù)采集與記錄，便于后續(xù)分析與溫度補(bǔ)償機(jī)制的建立。這一方案有效提升了檢測穩(wěn)定性，顯著減少了因溫度變化引起的測量誤差。

使用的簡儀產(chǎn)品

硬件

PXIe-6312：高精度280 ppm，24位分辨率，通道隔離型熱電偶輸入模塊

軟件

SeeSharpTools：銳視測控軟件開發(fā)工具包

為什么選擇簡儀

銳視測控平臺：銳視測控平臺使用C# 語言開發(fā)，提供了一個(gè)強(qiáng)大且易于使用的開發(fā)環(huán)境，幫助客戶快速實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目開發(fā)。

成熟的產(chǎn)品：簡儀產(chǎn)品經(jīng)過長期市場驗(yàn)證，具有可靠的性能和穩(wěn)定性。

POC驗(yàn)證服務(wù)：簡儀提供售前的POC(原理驗(yàn)證)服務(wù)，幫助客戶驗(yàn)證產(chǎn)品性能和適用性。

高精度：簡儀的產(chǎn)品滿足了客戶對測試精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比國外品牌，簡儀的解決方案不僅性能更優(yōu)，而且在成本上具有明顯優(yōu)勢，降低了客戶的整體制造成本。

供貨速度：簡儀能夠快速供貨，確保項(xiàng)目按時(shí)進(jìn)行。

技術(shù)支持和快速響應(yīng)能力：簡儀提供優(yōu)質(zhì)的本地化技術(shù)支持，快速響應(yīng)客戶需求，幫助客戶解決問題，確保了測試任務(wù)的順利進(jìn)行。

通過引入熱電偶溫度監(jiān)測系統(tǒng)并采用簡儀的PXIe-6312采集模塊，客戶成功解決了晶圓檢測中溫度波動(dòng)導(dǎo)致的精度問題，顯著提升了檢測穩(wěn)定性與芯片良率。這一案例不僅展示了熱電偶技術(shù)在精密制造中的重要作用，也體現(xiàn)了簡儀產(chǎn)品與服務(wù)在助力客戶實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級方面的價(jià)值。