// Showcase

Wafer-Ausrichtung im Submikrometerbereich: warum zwei Marken nicht genügen

Sechs Wafer, zwei Markentypen, eine Anlage. In der einen Konfiguration lag die Platzierung unter 1 µm, in der anderen bei 5 bis 6 µm. Der Unterschied lag nicht in der Mechanik, sondern in der Zahl der Messpunkte.

Photonik & Laser Halbleiter & Mikrofabrikation

Wafer-Ausrichtung im Submikrometerbereich: warum zwei Marken nicht genügen

Photonik & Laser Halbleiter & Mikrofabrikation

01Ausgangslage

Eine Anlage repliziert Hunderte Mikrolinsen in einem Rutsch auf einen Glaswafer, und zwei solche Wafer übereinandergestapelt ergeben ein komplettes Objektiv. Die Vorgabe: ±1 µm Platzierung, weil sich die Fehler beider Lagen addieren. Eine Spezifikation ist aber erstmal nur ein Versprechen. Also liefen sechs 8-Zoll-Wafer mit zwei verschiedenen Ausrichtmarken durch zwei Prozesse, einmal Fläche auf Fläche fürs Linsen-Replizieren, einmal Rückseite auf Rückseite fürs Stapeln. Die Frage: Wo steht die Anlage wirklich, und falls nicht am Ziel, woran liegt es?

02Vorgehen

Zuerst haben wir die Marken selbst geprüft: 500 Bilder pro Typ, die Streuung bleibt innerhalb eines Pixels, also rund ±0,6 µm. Dazu trägt jede Marke eine Nonius-Skala, mit der sich der Restversatz direkt im Kamerabild ablesen lässt, unabhängig von der Anlage. Fläche auf Fläche: Platzierung nach dem Fügen unter 1 µm, passt. Rückseite auf Rückseite: plötzlich 5 bis 6 µm, obwohl die Anlage einen Schritt vorher noch unter 1 µm lag. Der Grund: Mit zwei Marken sieht man Versatz und Drehung, aber keine Kippung zwischen den Flächen. Dafür braucht es drei Punkte.

03Ergebnis

Eine Kapazitätsaussage, die wirklich gemessen ist, und für den Fall, der nicht passt, die exakte Ursache statt einer vagen Zahl. Die Korrektur kostet fast nichts: keine neue Mechanik, kein Umbau, nur ein drittes fokussierbares Merkmal im Markenlayout, zum Beispiel eine ohnehin vorhandene Linse. Damit lässt sich die Kippung messen, und die Kompensation, die die Anlage längst kann, greift. Aus einer vermeintlichen Maschinenschwäche wird eine Änderung am Verbrauchsmaterial.

Was steckt drin

Ein kompletter Messbericht: Erkennungsgenauigkeit über 500 Bilder pro Markentyp, der verifizierte Replikationsfall auf echtem Material, die geometrisch sauber begründete Diagnose des Stacking-Fehlers und eine konkrete, günstige Korrekturempfehlung. Dazu ehrlich dazugeschrieben, was die Kampagne belegt und was nicht: sechs Wafer, eine Kampagne, keine Wiederholung über mehrere Tage.

Und wie ging es weiter

Die Vorgabe von ±1 µm gilt für den Replikationsfall jetzt als auf echtem Material verifiziert, belegt an sechs Wafern. Für den Stacking-Fall liegt die Lösung bereit, sobald das Markenlayout einen dritten Fokuspunkt bekommt. Eine Änderung am Verbrauchsmaterial, nicht an der Maschine.

Alle Showcases

Kontakt aufnehmen

Wir sind bereit für neue Herausforderungen

Du bringst die Herausforderung. Wir entwickeln die Lösung. Von der ersten Idee über Konzept und Entwicklung bis zur validierten Anlage begleiten wir dein Projekt.