Vollautomatisches System zur Defekterkennung auf blanken Wafern

Modulares Defectreview System zur vollautomatischen Inspektion von blanken Wafern.

Auf der Basis eines Leica INM200 Hochleistungs-mikroskops mit Laser Autofocus, zur automatischen Defekterkennung und Klassifizierung auf blanken Wafern, hier am Beispiel einer Anwendung aus der Solarzellenindustrie.

Die Vorgabe war hier durch einen Laserscanner gefundene Defekte nachträglich vollautomatisch zu inspizieren und zu klassifizieren. Dazu wurde ein Logfile mit den Koordinaten und der Größe der gefundenen Defekte vom Laserscanner an das Review System übergeben, welches dann als Basis für die weitere Auswertung des Wafers diente. Speziell für diese Aufgabe wurde durch unsere Partner und uns eine leistungsfähige Kombination aus Mikroskopischer Hardware und Software zur Bildanalyse entwickelt.

Bitte beachten Sie: Sämtliche unserer Engineered- Solutions werden von unserem Entwicklungsteam 100% auf Ihre Vorgaben und Ihre Anwendung hin angepasst, von der Hardware bis zur Software. Daher sind die nachfolgenden Features und Informationen immer an Ihre Anwendung anpassbar und nur als Beispiel zu verstehen.

Nachfolgend möchten wir Ihnen einige der Features des Systems vorstellen. Gern können Sie bei uns Anfragen und wir erstellen Ihnen ein Angebot zu einer auf Ihre Anwendung abgestimmten Variante des Systems.

1. Einteilung der Defekte in Größenklassen.

Die Defekte werden nach den Angaben aus dem Logfile bereits in verschiedene, vom User vordefinierte, Größen klassifiziert welche dann einzeln oder kombiniert ausgewählt werden können um sie zur automatischen Inspektion hinzuzufügen. Eine Änderung der Größenklassen und Neueinteilung der Defekte in diese Klassen ist hier noch jederzeit möglich. Ebenso ist es möglich nur einzelne Defekte aus einer Größenklasse zur automatischen Inspektion hinzuzufügen.

Im Bild sehen Sie 10 verschiedene Größenklassen mit Angabe der jeweiligen Größe sowie eine Angabe über die Anzahl der Defekte in dieser Klasse. Ausgewählt für das Review ist hier nur Klasse C10 mit 9 Defekten.

2. Automatisierung und Steuerung sämtlicher Funktionen per Software.

Alle Beleuchtungs-, Ausrichtungs- und Mikroskopfunktionen können direkt über die Software gesteuert werden, manuelle Bedienung am Gerät selbst muss nur beim Auflegen der Wafer auf den Mikroskoptisch (der dazu in eine Lade- und Entladeposition gefahren wird) erfolgen. Die Anbindung eines Waferloaders um auch diesen Schritt zu automatisieren wäre problemlos möglich.

Oben im Bild sehen Sie einige Steuerungsfunktionen für den Scanningtisch des Mikroskops sowie in der rechten Bildhälfte einen vergrößerten Ausschnitt der Defectmap mit Informationen zu einem Defekt sowie im Hintergrund die Dunkelfeldaufnahme einer Waferoberfläche in der auch ein Defekt hell erleuchtet zu sehen ist.

3. Einfache Bedienung.

Alle Einstellungen lassen sich bequem über die verschiedenen Registerkarten vornehmen. Für wiederkehrende Aufgaben können diese als Konfiguration gespeichert und bei Bedarf wieder geladen werden.

Bild oben: Automationsdialog, in dem anzufahrende Positionen editiert, abgespeichert sowie ein manuelles Anfahren von Defekten ermöglicht wird.

Bild unten: Konfiguration für verschiedene Wafergößen und Ausrichtungsvarianten (Flat, Notch).

4. Vielfältige Möglichkeiten zur Detektion von Defekten.

Die Defekterkennung erfolgt, wie im rechten Bild zu sehen, in einer niedrigen Vergrößerung mit Dunkelfeldbeleuchtung, wodurch die Defekte als helle Punkte zu erkennen sind. Dabei beginnt das Systeme ausgehend von der durch den Laserscanner vorgegebenen Defektposition selbstständig die Suche nach dem Defekt. Sollte dieser an der vermuteten Position nicht zu finden sein, wird ein Suchlauf im Kreis um diese Position herum initiiert.

Die Klassifizierung erfolgt in einem weiteren Schritt nachdem der Defekt zentriert wurde und, wie im Beispiel hier, auf Hellfeld Beleuchtung mit Interferenzkontrast gewechselt wurde. Optional ist dabei auch ein Wechsel der Vergrößerung möglich.

Für Detektion und Auswertung stehen sämtliche Mikroskopfeatures wie Hellfeld, Dunkelfeld, Interferenzkontrast oder auch Konfokalkontrast automatisiert zur Verfügung.

5. Auswertung der automatischen Inspektion

Ausgewertete Daten können in einem Format ihrer Wahl abgelegt werden (Excel, TXT, XML,...). Wahlweise können auch die ausgewerteten Einzebilder in einem Verzeichnis auf dem PC abgelegt werden, um diese später für Qualitätssicherung, nochmalige Auswertung etc zur Verfügung zu haben.