interferoMETER IMS5420-TH
Inline-Dickenmessung in Echtzeit
Mehrschicht Messung von bis zu 5 Schichten
Nanometerpräzision bei der Siliziumwafer-Dickenmessung
Weißlicht-Interferometer zur hochpräzisen Inline-Waferdickenmessung
Das IMS5420 ist ein High-Performance Weißlicht-Interferometer zur berührungslosen Dickenmessung von monokristallinen Siliziumwafern. Der Controller verfügt über eine breitbandige Superlumineszenzdiode (SLED) mit einem Wellenlängenbereich von 1.100 nm. Diese ermöglicht die Dickenmessung von undotierten, dotierten und hochdotierten SI-Wafer mit nur einem Messsystem und einer Signalstabilität von unter 1 nm. Je nach Einsatzgebiet stehen Sensoren mit großem Grundabstand und Sensoren mit Freiblasvorrichtung zur Verfügung.
Besonderheiten
- Nanometergenaue Dickenmessung von undotierten, dotierten und hochdotierten Wafern
- Multi-Peak: Erfassung von bis zu 5 Schichten mit einer SI-Dicke von 0,05 bis zu 1,05 mm
- Hohe Auflösung in z-Achse von 1 nm
- Messrate bis zu 6 kHz für schnelle Messungen
- Ethernet / EtherCAT / RS422 / PROFINET / EtherNet/IP
- Einfache Parametrierung über Webinterface
Präzise Waferdickenmessung
Aufgrund der optischen Transparenz, die Siliziumwafer im Wellenlängenbereich von 1.100 nm vorweisen, können die IMS5420 Interferometer die Dicke präzise erfassen. In diesem Wellenlängenbereich weisen sowohl undotiertes Silizium als auch dotierte Wafer eine ausreichende Transparenz auf. Dadurch können Waferdicken bis zu 1,05 mm erfasst werden. Die messbare Dicke des Luftspalts beträgt sogar bis zu 4 mm.
Das IMS5420 Interferometer ermöglicht die Dickenmessung undotierter, dotierter und hochdotierter Siliziumwafer und bietet somit eine große Anwendungsvielfalt. Das Waferdickenmesssystem ist prädestiniert für die Messung von einkristallinen Siliziumwafern mit einer geometrischen Dicke von 500 bis 1050 µm und einer Dotierung von bis zu 6 m Ω cm. Trotz der abnehmenden Transparenz mit zunehmender Dotierung können selbst bei hochdotierten Wafern Dicken bis zu 0,8 mm noch gemessen werden.
Exakte Dickenmessung während des Läppens
In der Waferherstellung wird ein kristalliner Silizium-Ingot zunächst in etwa 1 mm dünne Scheiben gesägt. Im anschließenden Schleif- und Läppprozess werden die Wafer auf die geforderte Enddicke gebracht wodurch gleichzeitig eine hohe Oberflächengüte erzielt wird. Für eine stabile, reproduzierbare Prozessführung werden interferoMETER zur Inline-Dickenmessung direkt in Läpp- und Schleifmaschinen integriert. Die erfassten Dickenwerte unterstützen sowohl die Maschinenregelung als auch die Qualitätssicherung jedes einzelnen Wafers.
Kompakter Sensor IMP-NIR-TH24
Mit seinem schlanken Durchmesser von nur 10 mm und seinem gleichzeitig großen Arbeitsabstand von 24 mm eignet sich der IMP NIR TH24 ideal für die Nachrüstung in bestehenden Anlagen. In Kombination mit dem justierbaren Montageadapter (JMA) wird die Integration deutlich vereinfacht, da sich auch geringe Montageabweichungen oder Schräglagen zuverlässig ausgleichen lassen. Auf Anfrage sind sowohl der Sensor als auch der Lichtwellenleiter in UHV Ausführung erhältlich.
NEU: Robuster Sensor IMP-NIR-TH3/90/IP68
Mit dem IMP-NIR-TH3/90/IP68 erweitert sich das Sensor-Portfolio um einen leistungsstarken Sensor für besonders anspruchsvolle Einbausituationen und raue Umgebungsbedingungen. Der Sensor überzeugt durch einen 90°-Strahlengang und einen kleinen Arbeitsabstand von nur 3 mm – ideal für stark beengte Einbausituationen. Dank seines robusten Gehäuses (IP68) eignet sich der Sensor zudem für den Einsatz in besonders anspruchsvollen Anwendungen, wie beispielsweise beim Slurry Schleifen. De integrierte Freiblaseinrichtung hält den Strahlengang kontinuierlich frei von Verschmutzungen und ermöglicht so dauerhafte Messgenauigkeit – selbst in stark kontaminierten Umgebungen.
Zahlreiche Modelle für anspruchsvolle Messaufgaben
| Modell | Arbeitsabstand / Messbereich | Linearität | Anzahl messbarer Schichten | Einsatzbereiche |
|---|---|---|---|---|
| IMS5420-TH | Arbeitsabstand IMP-NIR-TH24 ca. 24 mm (21 … 27mm) | IMP-NIR-TH3/90/IP68 ca. 3mm (1 … 6mm) / 0,05 … 1,05 mm (bei Silizium / n=3,82), 0,2 … 4 mm (bei Luft, n=1) |
< ±100 nm | 1 Schicht | Inline-Dickenmessung, z.B. nach dem Schleifen oder Polieren. |
| IMS5420MP | < ±100 nm bei einer Schicht < ±200 nm für weitere Schichten |
bis zu 5 Schichten | Inline-Dickenmessung z.B. bei der Qualitätsüberprüfung der Schichtdicke nach der Beschichtung. | |
| IMS5420/IP67 | Arbeitsabstand IMP-NIR-TH24 ca. 24 mm (21 … 27mm) / 0,05 … 1,05 mm (bei Silizium / n=3,82), 0,2 … 4 mm (bei Luft, n=1) |
< ±100 nm | 1 Schicht | Industrielle Inline-Dickenmessung während des Läppens und Schleifens. |
| IMS5420/IP67MP-TH | < ±100 nm bei einer Schicht < ±200 nm für weitere Schichten |
bis zu 5 Schichten | Industrielle Inline-Dicken- und Mehrschichtmessung während des Läppens und Schleifens. |
Moderne Schnittstellen zur Einbindung in Maschinen und Anlagen
Der Controller verfügt über integrierte Schnittstellen wie Ethernet, EtherCAT und RS422 sowie zusätzliche Encoderanschlüsse, Analogausgänge, Synchronisationseingänge und digitale I/Os. Durch die Nutzung der Micro-Epsilon Schnittstellenmodule stehen PROFINET und EthernetIP zur Verfügung. Damit kann das Interferometer in sämtliche Steuerungen und Produktionsprogramme eingebunden werden.
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