Waferorienteringssystem til måling af krystalorientering
Introduktion til udstyr
Waferorienteringsinstrumenter er præcisionsenheder baseret på røntgendiffraktion (XRD) principper, der primært anvendes i halvlederfremstilling, optiske materialer, keramik og andre krystallinske materialeindustrier.
Disse instrumenter bestemmer krystalgitterets orientering og styrer præcise skære- eller poleringsprocesser. Nøglefunktioner inkluderer:
- Højpræcisionsmålinger:I stand til at opløse krystallografiske planer med vinkelopløsninger ned til 0,001°.
- Kompatibilitet med store prøver:Understøtter wafere op til 450 mm i diameter og en vægt på 30 kg, velegnet til materialer som siliciumcarbid (SiC), safir og silicium (Si).
- Modulært design:Udvidelige funktionaliteter omfatter analyse af vippekurver, 3D-overfladefejlkortlægning og stablingsenheder til behandling af flere prøver.
Vigtige tekniske parametre
| Parameterkategori | Typiske værdier/konfiguration |
| Røntgenkilde | Cu-Kα (0,4×1 mm fokuspunkt), 30 kV accelerationsspænding, 0–5 mA justerbar rørstrøm |
| Vinkelområde | θ: -10° til +50°; 2θ: -10° til +100° |
| Nøjagtighed | Hældningsvinkelopløsning: 0,001°, overfladefejldetektering: ±30 buesekunder (vippekurve) |
| Scanningshastighed | Omega-scanning fuldfører fuld gitterorientering på 5 sekunder; Theta-scanning tager ~1 minut |
| Prøvefase | V-rille, pneumatisk sugning, rotation i flere vinkler, kompatibel med 2-8-tommer wafere |
| Udvidelige funktioner | Analyse af vippekurver, 3D-kortlægning, stablingsenhed, optisk defektdetektering (ridser, GB'er) |
Arbejdsprincip
1. Røntgendiffraktion Foundation
- Røntgenstråler vekselvirker med atomkerner og elektroner i krystalgitteret og genererer diffraktionsmønstre. Braggs lov (nλ = 2d sinθ) styrer forholdet mellem diffraktionsvinkler (θ) og gitterafstand (d).
Detektorer indfanger disse mønstre, som analyseres for at rekonstruere den krystallografiske struktur.
2. Omega-scanningsteknologi
- Krystallen roterer kontinuerligt omkring en fast akse, mens røntgenstråler belyser den.
- Detektorer indsamler diffraktionssignaler på tværs af flere krystallografiske planer, hvilket muliggør fuld bestemmelse af gitterorientering på 5 sekunder.
3. Analyse af vippekurver
- Fast krystalvinkel med varierende røntgenindfaldsvinkler til måling af topbredde (FWHM), vurdering af gitterdefekter og tøjning.
4. Automatiseret kontrol
- PLC- og touchscreen-grænseflader muliggør forudindstillede skærevinkler, feedback i realtid og integration med skæremaskiner til lukket kredsløbsstyring.
Fordele og funktioner
1. Præcision og effektivitet
- Vinkelnøjagtighed ±0,001°, opløsning ved defektdetektering <30 buesekunder.
- Omega-scanningshastigheden er 200 gange hurtigere end traditionelle Theta-scanninger.
2. Modularitet og skalerbarhed
- Kan udvides til specialiserede applikationer (f.eks. SiC-wafere, turbineblade).
- Integrerer med MES-systemer til produktionsovervågning i realtid.
3. Kompatibilitet og stabilitet
- Kan håndtere uregelmæssigt formede prøver (f.eks. revnede safirbarrer).
- Luftkølet design reducerer vedligeholdelsesbehovet.
4. Intelligent drift
- Kalibrering med ét klik og multitask-behandling.
- Automatisk kalibrering med referencekrystaller for at minimere menneskelige fejl.
Applikationer
1. Halvlederproduktion
- Wafer-dicing-orientering: Bestemmer Si-, SiC- og GaN-wafer-orienteringer for optimeret skæreeffektivitet.
- Fejlkortlægning: Identificerer overfladeridser eller forskydninger for at forbedre spånudbyttet.
2. Optiske materialer
- Ikke-lineære krystaller (f.eks. LBO, BBO) til laserenheder.
- Referenceoverflademærkning af safirwafer til LED-substrater.
3. Keramik og kompositmaterialer
- Analyserer kornorientering i Si3N4 og ZrO2 til højtemperaturapplikationer.
4. Forskning og kvalitetskontrol
- Universiteter/laboratorier til udvikling af nye materialer (f.eks. legeringer med høj entropi).
- Industriel kvalitetskontrol for at sikre batchkonsistens.
XKH's tjenester
XKH tilbyder omfattende teknisk support i hele livscyklussen til waferorienteringsinstrumenter, herunder installation, procesparameteroptimering, analyse af vippekurver og 3D-overfladefejlkortlægning. Skræddersyede løsninger (f.eks. ingotstableteknologi) leveres for at forbedre produktionseffektiviteten af halvledere og optiske materialer med over 30 %. Et dedikeret team udfører træning på stedet, mens fjernsupport døgnet rundt og hurtig udskiftning af reservedele sikrer udstyrets pålidelighed.
