Pengenalan sistem pengukur video yang terprogram dengan penanganan otomatis wafer semikonduktor oleh Unit Bisnis Metrologi Industri Nikon Corporation telah memangkas separuh biaya modal untuk menyiapkan fasilitas AOI (pemeriksaan optik otomatis) untuk pengendalian mutu tingkat wafer selama pembuatan IC (sirkuit terpadu). Dikarenakan urutan pemindaian dapat disesuaikan dengan preferensi pelanggan, downtime sebelum konversi dapat dikurangi dibandingkan dengan saat menggunakan sistem AOI konvensional. Hal ini memungkinkan kontrol yang lebih baik pada proses tingkat wafer dengan memiliki alat yang memenuhi persyaratan tertentu.
Kendala dengan perangkat keras AOI yang mahal dan dikhususkan di pasaran adalah perangkat keras ini didesain untuk mengikuti prosedur yang ketat dari pemindaian zig-zag secara otonom pada seluruh permukaan wafer pasca-litografi untuk mengumpulkan data tentang cacat yang mungkin ada. Sebaliknya, solusi Nikon yang fleksibel dan hemat biaya pada dasarnya adalah sistem pengukur koordinat optik yang dapat diprogram untuk menjalankan siklus pemeriksaan yang lebih pendek dan lebih pragmatis agar sesuai dengan tiap persyaratan pengendalian mutu.
Prosedur pengoptimalan kualitas yang baru dapat dijelaskan dengan baik dengan melihat instalasi percontohan yang baru-baru ini dirampungkan di Singapura. Pelanggan tidak ingin melakukan pemeriksaan dimensi kritis pada cetakan di seluruh area wafer berdiameter 8 inci (200 mm), karena hal itu tidak diperlukan untuk mendapatkan hasil andal. Sebaliknya, pemindaian diperlukan di sekitar lingkar penuh ditambah beberapa lokasi yang terisolasi dan berjarak teratur dekat dengan pusat. Hal serupa juga diperlukan untuk wafer berdiameter 6 inci (150 mm).
Throughput tinggi dari sistem dijamin oleh pemuat wafer otomatis Nikon NWL200, yang memindahkan setiap wafer dari kaset ke mesin pengukur video dan mengembalikannya setelah pemeriksaan, tanpa perlu campur tangan manusia. Setiap wafer yang rusak akan diolah ulang, sementara wafer yang baik dikirim ke hilir untuk operasi back-end. Untuk pemantauan dan pelacakan sistem, antarmuka pengguna grafis menggunakan protokol SECS/GEM standar industri untuk komunikasi data peralatan-ke-host.
Sistem otomatisasi yang ringkas dicirikan dengan memiliki waktu rata-rata tinggi terhadap kegagalan dan biaya perawatan yang rendah. Setelah wafer dimuat ke NEXIV VMZ-S3020, pengambilan dan pengukuran gambar di sembilan area tengah wafer 8 inci membutuhkan waktu sekitar 10 detik dan pemeriksaan tepian wafer diselesaikan dalam siklus empat menit yang menghasilkan 180 gambar untuk dianalisis.
Pemilihan area spesifik dan pemrograman mesin pengukur video Nikon NEXIV VMZ-S3020 menggunakan perangkat lunak standar, AutoMeasure, menjadikan pemeriksaan lebih mudah. Fitur lain dari mesin pengukur video ini adalah penggunaan berbagai pilihan pencahayaan, termasuk brightfield dan darkfield, yang diprogram untuk menyala dan mati selama siklus pemeriksaan. Brightfield akan menyoroti pewarnaan fotoresis dengan baik, sedangkan darkfield lebih cocok untuk mengatasi adanya goresan pada permukaan silikon. Keduanya mampu mengidentifikasi keberadaan partikulat yang dapat menyebabkan korslet atau berdampak buruk pada fungsi IC di kemudian hari.
Sebagai contoh, dengan menggunakan pencahayaan darkfield, partikel yang memiliki intensitas tingkat abu-abu yang lebih tinggi dapat dideteksi dibandingkan dengan latar belakang dan pola wafer. Dengan brightfield, cacat dapat dideteksi dengan memeriksa perbedaan kontras. Pemeriksaan tepian wafer memungkinkan cacat terlihat di dalam cincin segel dengan memperhatikan tingkat intensitas.
Fitur penting lainnya dari NEXIV VMZ-S adalah penggunaan encoder linear eksklusif dengan resolusi 0,01 μm di semua sumbu, sehingga lebar lintasan hingga 0,8 μm untuk Dimensi Kritis, metrologi CD berakurasi tinggi. Informasi lebih lanjut tersedia di sini.
