Teljesen automatikus MEMS-rezgésanalízis a tisztatérben: a Polytec Micro System Analyzer most ISO-3 tanúsítvánnyal és szkriptes automatizálással

(Szerzői jog: Polytec GmbH)

Polytec már évek óta foglalkozik a MEMS-dinamikák és topográfiák kontaktusmentes jellemzésével a Micro System Analyzer (MSA-600, MSA-650 IRIS, MSA-100-3D) segítségével – az egyedi lapkától a wafer szintig, próbapadokon. A jelenlegi bővítés ötvözi ezt a optikai mérési technológiát egy tanúsított tisztatéri konfigurációval, valamint új automatizálási funkciókkal, amelyek lehetővé teszik teljesen automatikus teljes wafer-térképek feldolgozását külső irányítású labor- és gyártási folyamatokban.

Technikai újdonságok szélesebb alkalmazási körhöz

– Tisztatéri tanúsítvánnyal rendelkező konfiguráció: A MSA Micro System Analyzer elérhető ISO 3 tisztatéri osztály szerinti tanúsítvánnyal, így alkalmas igényes front-end folyamatokra.
– Automatikus wafer-térkép mérés: Célja az összes eszköz teljes automatikus mérése és kiértékelése egy waferen, beleértve a rezonanciafrekvenciákat, a minőséget és a módusztípusokat minden alkatrész esetében.
– Szkript- és receptkezelés: A Polytec PSV szoftverben receptjeket lehet definiálni az automatizált mérési folyamatokra egyedi lapkák szintjén, amelyek szkriptek és külső vezérlések segítségével skálázhatók az egész wafer-térképre.
– Integráció a gyártási folyamatokba: Hálózati alapú távvezérlés lehetővé teszi a gyártási oldal által menedzselt folyamatokba való beillesztést, például egy SPS/PLC segítségével a gyártósoron.
– A beállítási idő, beleértve a wafer igazítását és a szkript konfigurációját, általában mindössze kb. 20 perc új eszközök vagy waferek esetében.
– Az automatikus rácsigazítás képalkotás és autofókusz segítségével pontosan reprodukálható mérési feltételeket és precíz eredményeket biztosít minden lapkára és minden waferre.

Alkalmazási kontextus: Wafer-szintű tesztelés MEMS esetén

A MEMS-eszközök dinamikájának jellemzésére alkalmazott bevált módszer egy mikroszkópos lézer-Doppler vibrációs mérőrendszer, amely félautomata vagy automata próbapadokon működik, és kontaktusmentesen rögzíti a rezonanciákat, módusztípusokat és a gyártási variációkat. Az automatizált folyamat, amely magában foglalja a durva pozícionálást, fókuszálást, kontúrfelismerést, frekvenciaszélesítést és módusztípus-szkennert, most a legújabb MSA-automatizálási funkciókkal teljes szkript- és receptalapú mérési ciklussá alakítható minden pozícióban a wafer-térképen.

Példa egy automatizált munkafolyamatra

– Wafer-térkép (koordináták/Eszközök) átadása a gyártási adatbázisból.
– Automatikus XYZ pozícionálás a következő lapkára, autofókusz és rácsigazítás képalkotás segítségével.
– Gyors egypontú mérés rezonancia kereséséhez, majd finom frekvenciaszélesítés és opcionális felületi módusztípus-szkenner a részletes vizsgálathoz.
– A mérési adatok visszacsatolása jó/rossz osztályozásként a gyártási MES/PLC rendszerbe, valamint statisztikai kiértékelés az egész waferen.

Magasabb termelékenység a MEMS fejlesztésében és gyártásában

– Nagyobb átviteli sebesség: A teljesen automatizált mérési szekvenciák csökkentik a ciklusidőt lapkánként néhány másodpercre, lehetővé téve a 100%-os tesztelést sorozatgyártásban.
– Hibás eszközök korai kizárása: A wafer-szintű tesztek a szétválasztás előtt korán kiszűrik a hibás struktúrákat, csökkentve a darabszám-költséget és a selejtet.
– Jobb modell- és folyamatkontroll: Sűrűbb adatgyűjtemény rezonanciafrekvenciákról és módusztípusokról javítja a korrelációt a FEM-modellekkel és a folyamateltolódás monitorozását (külön tesztstruktúrákkal).
– Biztonságos tisztatéri integráció: Az ISO-3 tanúsítvánnyal rendelkező MSA rendszerek megkönnyítik a minősítést szabályozott gyártási környezetben, és csökkentik a validálási költségeket.

A Micro System Analyzer-ról

A Polytec Micro System Analyzer optikai mérőplatformokat kínál a MEMS és mikrostruktúrák statikus és dinamikus 3D jellemzéséhez – a laboratóriumi felépítéstől az integrált wafer-szintű mérésig próbapadokon. Ezek egyesítik a lézer-Doppler vibrációs mérést magas felbontású mikroszkóp optikával, és támogatják a DC-től a MHz vagy GHz tartományig terjedő frekvenciákat, beleértve az in-plane és out-of-plane vibrációkat, valamint az IR-átvilágításos méréseket zárt struktúrák esetén.