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interferoMETER IMS5420-TH

우수한 정밀도로 실리콘 웨이퍼의 두께 측정

백색광 간섭계를 이용한 고정밀 웨이퍼 검사

IMS5420은 백색광 간섭계로, 단결정 실리콘 웨이퍼의 두께를 비접촉식으로 측정합니다. 컨트롤러에는 1,100 nm 파장대의 광대역 초발광 다이오드 (SLED)가 탑재되어 있습니다. 이를 통해 단 하나의 측정 시스템으로 도핑되어 있지 않거나 도핑되어 있는, 혹은 과하게 도핑되어 있는 SI 웨이퍼의 두께를 측정할 수 있습니다. IMS5420은 1 nm 미만의 신호 안정성을 자랑하며, 대상체까지 거리가 24 mm인 경우에도 두께를 측정할 수 있는 이점이 있습니다.

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백색광 간섭계를 이용한 고정밀 웨이퍼 검사

  1. 도핑 여부와 그 정도에 관계없이 나노미터 단위의 두께 측정 가능
  2. 멀티 피크: SI 두께 0.05 ~ 1.05 mm의 레이어 최대 5개 측정 가능
  3. 1 nm의 우수한 z축 분해능
  4. 고속 측정을 지원하는 최대 6 kHz의 측정 속도
  5. Ethernet / EtherCAT / RS422 / PROFINET / EtherNet/IP
  6. 웹 인터페이스를 통한 손쉬운 파라미터 설정
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고정밀 웨이퍼 두께 측정

실리콘 웨이퍼는 1,100 나노미터 파장대의 빛을 투과시키는 광학적 특징을 띄고 있는 데, 이를 통해 IMS5420 간섭계는 두께를 정확히 측정할 수 있습니다. 해당 파장대에서는 도핑된 웨이퍼와 도핑되지 않은 웨이퍼 모두 빛을 상당한 수준으로 투과시킵니다. 따라서 최대 1.05 mm 두께의 웨이퍼 역시 검사 가능하며, 이 밖에도 최대 4 mm 두께의 에어갭 (Air gap) 역시 측정할 수 있습니다.

간섭계 IMS5420은 실리콘 웨이퍼의 도핑 여부와 그 정도에 관계없이 두께를 측정할 수 있기 때문에 다양한 분야에 활용 가능합니다. 본 웨이퍼 두께 측정 시스템은 기하학적 두께가 500 ~ 1,050 µm이고 도핑이 최대 6 m Ω cm인 단결정 실리콘 웨이퍼의 측정에 이상적입니다. 높은 수준으로 도핑된 웨이퍼의 경우에는 최대 0.8 mm의 두께까지 측정 가능한 데 이는 도핑을 더 많이 할수록 투명도가 감소하기 때문입니다.

래핑 (Lapping)공정 중 고정밀 웨이퍼 두께 측정

웨이퍼 제조 시, 우선 결정질 (Crystalline)실리콘 잉곳을 약 1 mm의 얇은 조각으로 절단합니다. 이후 원하는 수준의 두께와 표면 처리를 충족시키기 위해 디스크를 연마합니다. 우수한 공정 안정성을 달성하기 위해 interferoMETER는 그라인딩 장비에 설치되어 실시간으로 두께를 인라인 측정합니다. 그 밖에도 컴팩트한 크기로 인해 센서는 협소한 공간에서도 설치가 용이하며 두께 값은 기계 제어 및 웨이퍼의 품질 관리에 사용됩니다.

제품명 측정 범위 /
측정 시작점 (SMR)
직선성 측정 가능한 레이어 개수 적용사례
IMS5420-TH24     0.05 ~ 1.05 mm (실리콘, n=3.82인 경우)
0.2 ~ 4 mm (대기 (Air), n=1인 경우) / 작동 거리가 약 6 mm인 경우 약 24 mm
< ±100 nm 1개 레이어 인라인 두께 측정 (예: 그라인딩 및 연마 공정 후)
IMS5420MP-TH24 1개 레이어: < ±100
그 외 추가 레이어: < ±200 nm
최대 5개 레이어 인라인 두께 측정 (예: 코팅 후 코팅 두께 품질 관리)
IMS5420/IP67-TH24 < ±100 nm 1개 레이어 산업용 래핑 (Lapping)및 그라인딩 작업 중 인라인 두께 측정

 

기계와 시스템에 설치하기 위한 최신식 인터페이스

컨트롤러는 Ethernet, EtherCAT, RS422과 같은 내장형 인터페이스를 제공할 뿐만 아니라 추가 인코더 연결, 아날로그 출력, 동기화 입력, 디지털 I/O를 제공합니다. 만일 Micro-Epsilon사의 인터페이스 모듈을 사용할 시, PROFINET과 EthernetIP 역시 사용할 수 있는 관계로 간섭계를 모든 제어 시스템 및 생산 프로그램에 통합할 수 있습니다.