圧電式センサを使用した半導体製造プロセスにおける動的測定

半導体製造はより微細化、複雑化が進んでいます。今日のチップメーカーは効率的なプロセスモニタリングを活用する必要がありますが、従来の測定方法だけでは、もはや要求される品質基準を保証することはできません。

研削、ダイシング、ポリッシング、CMP、ウェハーハンドリング、ダイソーティング、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、封止成形、ピックアンドプレースハンドリング、テストなど、多くの前工程および後工程の製造プロセスにおいて、力、圧力、加速度測定が重要な要素として注目され始めているのはこのためです。動的測定は、半導体製造における品質保証と生産性を向上させるために、機械的応力、振動、圧力の偏差を測定、監視、制御するために選択される技術です。

キスラーの圧電式測定技術は、半導体製造プロセスで加わる力を、どんなに小さな力でも高解像度でモニタリングし、制御します。

従来の測定技術では、デバイスの故障の原因にもなる物理量である力の大きさを把握できない場合があります。しかし、圧電式測定は、「見えないものを見えるように」します。動的力測定技術に基づくプロセスの可視化は、半導体製造業界に大きなメリットをもたらします。

• 機械的応力のばらつきの早期検出
• クローズドループ制御による印加荷重精度の向上
• 製品のトレーサビリティとプロセスの最適化
• 機械性能の向上
• 品質コストの削減

数十年の経験に裏打ちされた測定技術だけでなく、キスラーのお客様にはもう一つの大きなメリットがあります。キスラーのポートフォリオには、最先端のセンサー技術や高度なデータ収集ユニットから、精密なデータ解析や測定結果の視覚化のためのハードウェアやソフトウェアまで、あらゆるものが含まれています。ここでは、動的測定技術を搭載した3つの計測チェーンの例をご紹介します。

圧電センサーが力を測定します。次に、工業用チャージアンプが、測定された力の値を電気信号に変換します。最後に、測定チェーンの末端にあるプログラマブルロジックコントローラ（PLC）または工業用PCに信号を送信します。

計測チェーンの利点

• プロセス制御：正確なクローズドループ制御
• プロセスモニタリング：製品品質パラメータとのより直接的な相関性
• プロセスのトレーサビリティ：文書化とプロセス最適化のための基礎データ

圧電センサーが力を測定します。maXYmosプロセスモニタリングシステムが表示する力/時間または変位曲線を使用して、、ユーザーは個々の生産ステップの品質をチェックし、評価することができます。この測定チェーンの主な利点は、すべての生産工程をチェックして視覚化し、部品の良否を判定できることです。

計測チェーンの利点

• プロセス制御：正確なクローズドループ制御
• プロセスモニタリング：製品品質パラメーターとの直接的な相関性 
• プロセスのトレーサビリティ：文書化とプロセス最適化のための基礎データ

この測定チェーンでは、力は圧電センサーによって測定され、ラボ用チャージアンプがセンサーからのチャージ信号を比例出力電圧に変換します。ラボ用チャージアンプは、非常に広いチャージ範囲と周波数範囲、そして卓越したノイズ性能を備えており、この測定チェーンは研究開発タスクの実行に理想的な選択肢となります。

計測チェーンの利点

• プロセス制御：正確なクローズドループ制御
• プロセスモニタリング：製品品質パラメータとの直接的な相関性 
• プロセスのトレーサビリティ：文書化とプロセス最適化のための基礎データ
   

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