效率在半導體制造中對于保持競爭優(yōu)勢非常重要。一家半導體制造商旨在提高低產量，因為晶圓材料不是完全平坦的，并且制造工藝的影響。他們現有的基于掩模的系統(tǒng)收益率約為66%，這意味著每個晶片上只有三分之二的芯片適合包裝。
這導致他們尋求提高產量和降低高報廢率相關成本的方法。通過投資海德堡儀器的 MLA 300 無掩膜光刻系統(tǒng)，以及嵌入式 康耐視視覺軟件，他們將收益率提高到 95%。
高報廢成本推動了變革需求
在調查生產線升級時，這家制造商與海德堡儀器建立了聯(lián)系，后者建議使用 MLA 300 無掩膜光刻機來提高產量。
暴露測試顯示產量從 66% 顯著提高至 95%。雖然每片晶圓的周期時間較慢，但更高的良率以及隨后的廢料和廢物節(jié)省超過了生產時間的增加。MLA 300 中的高級 Cognex 成像工具提供了必要的細節(jié)，盡管存在表面不規(guī)則的挑戰(zhàn)，但仍可以將投影電路圖案正確對準到每個晶粒上。
非硅材料需要替代的制造方法
基于掩模的光刻法是生產半導體的最常見方法，并且已經使用了幾十年。它對硅等完美平坦的晶圓材料最有效。用于微尺度生產的替代材料對基于掩模的光刻提出了挑戰(zhàn)。表面翹曲和高度變化導致基底上的區(qū)域在基于掩模的系統(tǒng)上失焦。類似地，固定掩模不允許補償由熱處理引起的側向畸變。
以最具成本效益的方式保持高收益率和最大限度地減少廢料是半導體制造商的主要目標。吞吐量也很重要，但不以犧牲過多廢料為代價。幸運的是海德堡儀器提供了無掩膜光刻機解決方案。
“通過使用像 Cognex 這樣的成像專家，我們可以將圖像識別等模塊應用到我們的工具集，與僅使用我們的解決方案相比，可以實現更高的輸出?！?/p>
Chief Executive Officer, Heidelberg Instruments
無掩膜光刻提供異常精確和適應性強的解決方案
無掩膜光刻通過直接將設計投射到晶圓上而不需要光掩膜，從而提供傳統(tǒng)基于掩模的光刻的替代方案。這樣可以動態(tài)補償失真，提高均勻性和對齊度，并減少廢料。無掩膜光刻機是一種經濟高效的設備序列化解決方案，其具有靈活的框架，允許動態(tài)模式調整和動態(tài)生成的功能。
海德堡儀器在德國專門從事研究和工業(yè)領域的先進無掩膜激光光刻設備。使用康耐視的機器視覺技術，它生產最先進的無掩膜光刻機，以提高微米級生產應用的效率。這些系統(tǒng)使用空間光調制器、將數據流轉換為投射到基底表面上的光圖案的光學裝置。
康耐視校準技術解決了“擬合質量”挑戰(zhàn)
在半導體制造中，將多層電路施加到基底材料上，這需要幾個步驟來精確地轉移圖案。只有當連接精確對齊時，電路才會正常工作。海德堡使用康耐視機器視覺技術來確保投射的微芯片芯片圖案與基底材料的對齊標記對齊，確保多層曝光正確對齊。
海德堡儀器創(chuàng)建了計算“擬合質量”的算法，以確?；啄軌蛘_接收圖案。如果此計算值過低，則基底被標記為二次檢查，并被拒絕進行自動處理。如果經常發(fā)生拒絕，自動化處理會減慢，這很費時，并可能導致性能下降。增加對準穩(wěn)健性允許基底上的對準基準條件的更大變化。
康耐視在這里發(fā)揮著關鍵作用。海德堡儀器的無無掩膜光刻機采用康耐視 VisionPro 中的模式匹配功能，可快速定位對準標記并驗證定位，即使在更具挑戰(zhàn)性的基底上也能確保準確的電路模式傳輸。
利用康耐視在現在和將來強大的視覺工具方面的聲譽
海德堡儀器使用自己的技術開發(fā)了許多產品，但他們認可了與 康耐視等專家合作以增強其解決方案的重要性。海德堡首席執(zhí)行官Konrad Roessler說：“通過使用像康耐視這樣的成像專家，我們可以將圖像識別等模塊應用到我們的工具集，與僅使用我們的解決方案相比可以實現更高的輸出。至于未來，海德堡儀器希望依靠康耐視視覺工具為其客戶提供額外的功能，例如測量或其它任務。
海德堡儀器的 MLA 300 產品經理 Philip Paul 表示：“我們非常感謝康耐視提供廣泛的工具箱，因此我們可以非?？焖俚貞獙Σ煌某上裉魬?zhàn)，而無需編寫新軟件。
當被要求用幾句話總結他對康耐視的看法時，Paul說：“強大，多功能的圖像處理。