Halbleiterprüfung

Einer der wichtigsten Beiträge der industriellen Bildverarbeitung zur Herstellung erschwinglicher integrierter Schaltungen (IC) und Solarpaneele ist die Verwendung von InGaAs-Kameras zur Prüfung von Silizium-Bauelementen, indem diese durch das Material „hindurchsehen“. Silizium absorbiert sichtbare und Infrarotwellenlängen, wodurch es sich bestens für die meisten bildgebenden Detektoren eignet. Doch Silizium kann nicht für die Infrarotdetektion eingesetzt werden, da es über 900 nm an Empfindlichkeit verliert und für Wellenlängen von mehr als 1120 nm transparent ist. Diese Transparenz gegenüber der SWIR-Bildgebung ermöglicht Anwendungen wie die Photoemissions-Fehleranalyse von ICs, die Bildgebung von IC- und MEM-Schichten für Ausrichtungsfehler sowie die Prüfung von Solarzellen auf Risse und Defekte. Selbst die Bildgebung durch einen massiven Block mit 4x4x10 Zoll ist mit InGaAs-Kameras möglich. Dadurch können Siliziumblöcke mit Hohlräumen oder Kohlenstoffablagerungen aussortiert werden, BEVOR Zeit und Material für das Schneiden des Blocks oder Stabs in Wafer verloren geht. (Eine Seite des Wafers oder Blocks muss poliert sein, damit das Bild nicht gestreut wird, und es muss ein Langpassfilter verwendet werden, um sichtbare Reflexionen zu vermeiden).
Die Auswahl der besten Kamera für eine Siliziumhalbleiterprüfung hängt vom Produktionsprozess und den verfügbaren Darstellungen für das prüfende Objekt ab. Für die Prüfung kontinuierlicher Produktionslinien oder das Scannen größerer Objekte bietet die 1-D LineCam12 von Princeton Infrared Technologies (PIRT) HD-Auflösung, einen großen Dynamikbereich und ein großes Sichtfeld (FoV). Darüber hinaus bietet sie einen großen Empfindlichkeits- und Zeilenratenbereich, um sich der Bewegung der Produkte oder des Mikroskopscannertischs anzupassen. Eine sorgfältige Ausrichtung einer Zeilenlichtquelle auf die Bildebene der Zeilenkamera sorgt für hervorragende Ergebnisse und beste Lichteffizienz.
Für eine Schnappschussbildgebung sind die 2D-Kameras eine ausgezeichnete Wahl. Beide 2D-Kameras von PIRT bieten HD-Auflösung (Pixelbreite 1024) mit 12-m-Pixeln für ein großes Sichtfeld und ein detailliertes Auflösungsvermögen. Die MVCAM von PIRT ist ein kompakter, temperaturstabilisierter Megapixel-Imager, der dank seiner Erfassungsrate von 100 Vollbildern pro Sekunde und der hohen Empfindlichkeit mit sich schnell bewegenden Objekten Schritt halten kann und bei einer Fensterung auf ein 512x512-Bild Bildraten von bis zu 385 fps liefert. Die SciCam12 läuft fast genauso schnell, kann aber den Detektor auch stark gekühlt betreiben, um Integrationszeiten von zwei Minuten zu ermöglichen. Das ist ideal für die Abbildung schwacher Photoemission von kurzgeschlossenen IC-Transistoren ist, die bei der IC-Fehleranalyse auftreten.