Waferorienteringssystem for måling av krystallorientering
Introduksjon til utstyr
Waferorienteringsinstrumenter er presisjonsenheter basert på røntgendiffraksjonsprinsipper (XRD), primært brukt i halvlederproduksjon, optiske materialer, keramikk og andre krystallinske materialindustrier.
Disse instrumentene bestemmer krystallgitterets orientering og veileder presise skjære- eller poleringsprosesser. Viktige funksjoner inkluderer:
- Høypresisjonsmålinger:I stand til å oppløse krystallografiske plan med vinkeloppløsninger ned til 0,001°.
- Kompatibilitet med store prøver:Støtter wafere opptil 450 mm i diameter og vekt på 30 kg, egnet for materialer som silisiumkarbid (SiC), safir og silisium (Si).
- Modulær design:Utvidbare funksjoner inkluderer analyse av gyngekurver, 3D-kartlegging av overflatedefekter og stablingsenheter for behandling av flere prøver.
Viktige tekniske parametere
| Parameterkategori | Typiske verdier/konfigurasjon |
| Røntgenkilde | Cu-Kα (0,4 × 1 mm fokuspunkt), 30 kV akselerasjonsspenning, 0–5 mA justerbar rørstrøm |
| Vinkelområde | θ: -10° til +50°; 2θ: -10° til +100° |
| Nøyaktighet | Helningsvinkeloppløsning: 0,001°, overflatedefektdeteksjon: ±30 buesekunder (gyngekurve) |
| Skannehastighet | Omega-skanning fullfører full gitterorientering på 5 sekunder; Theta-skanning tar ~1 minutt |
| Prøvefase | V-spor, pneumatisk suging, rotasjon i flere vinkler, kompatibel med 2–8-tommers wafere |
| Utvidbare funksjoner | Analyse av gyngekurver, 3D-kartlegging, stablingsenhet, optisk defektdeteksjon (riper, GB-er) |
Arbeidsprinsipp
1. Røntgendiffraksjonsfundament
- Røntgenstråler samhandler med atomkjerner og elektroner i krystallgitteret og genererer diffraksjonsmønstre. Braggs lov (nλ = 2d sinθ) styrer forholdet mellom diffraksjonsvinkler (θ) og gitteravstand (d).
Detektorer fanger opp disse mønstrene, som analyseres for å rekonstruere den krystallografiske strukturen.
2. Omega-skanningsteknologi
- Krystallen roterer kontinuerlig rundt en fast akse mens røntgenstråler belyser den.
- Detektorer samler diffraksjonssignaler over flere krystallografiske plan, noe som muliggjør full bestemmelse av gitterorientering på 5 sekunder.
3. Analyse av gyngekurve
- Fast krystallvinkel med varierende røntgeninnfallsvinkler for å måle toppbredde (FWHM), vurdere gitterdefekter og tøyning.
4. Automatisert kontroll
- PLS- og berøringsskjermgrensesnitt muliggjør forhåndsinnstilte skjærevinkler, tilbakemeldinger i sanntid og integrering med skjæremaskiner for lukket sløyfekontroll.
Fordeler og funksjoner
1. Presisjon og effektivitet
- Vinkelnøyaktighet ±0,001°, oppløsning for defektdeteksjon <30 buesekunder.
- Omega-skanningshastigheten er 200 ganger raskere enn tradisjonelle Theta-skanninger.
2. Modularitet og skalerbarhet
- Kan utvides for spesialiserte applikasjoner (f.eks. SiC-wafere, turbinblader).
- Integreres med MES-systemer for produksjonsovervåking i sanntid.
3. Kompatibilitet og stabilitet
- Plass til uregelmessig formede prøver (f.eks. sprukne safirbarrer).
- Luftkjølt design reduserer vedlikeholdsbehovet.
4. Intelligent drift
- Kalibrering med ett klikk og fleroppgavebehandling.
- Autokalibrering med referansekrystaller for å minimere menneskelige feil.
Bruksområder
1. Halvlederproduksjon
- Wafer-dicing-orientering: Bestemmer Si-, SiC- og GaN-wafer-orienteringene for optimalisert skjæreeffektivitet.
- Feilkartlegging: Identifiserer riper eller forskyvninger på overflaten for å forbedre sponutbyttet.
2. Optiske materialer
- Ikke-lineære krystaller (f.eks. LBO, BBO) for laserenheter.
- Referanseoverflatemerking av safirwafer for LED-substrater.
3. Keramikk og kompositter
- Analyserer kornorientering i Si3N4 og ZrO2 for høytemperaturapplikasjoner.
4. Forskning og kvalitetskontroll
- Universiteter/laboratorier for utvikling av nye materialer (f.eks. legeringer med høy entropi).
- Industriell kvalitetskontroll for å sikre konsistens i batcher.
XKHs tjenester
XKH tilbyr omfattende teknisk støtte gjennom hele livssyklusen for waferorienteringsinstrumenter, inkludert installasjon, optimalisering av prosessparametere, analyse av vippekurver og kartlegging av 3D-overflatefeil. Skreddersydde løsninger (f.eks. teknologi for stabling av ingots) tilbys for å forbedre produksjonseffektiviteten for halvledere og optiske materialer med over 30 %. Et dedikert team gjennomfører opplæring på stedet, mens fjernstøtte døgnet rundt og rask utskifting av reservedeler sikrer utstyrets pålitelighet.
