Waferorienteringssystem för kristallorienteringsmätning
Introduktion till utrustning
Instrument för waferorientering är precisionsanordningar baserade på röntgendiffraktion (XRD) och används främst inom halvledartillverkning, optiska material, keramik och andra kristallina materialindustrier.
Dessa instrument bestämmer kristallgitterorienteringen och styr exakta skär- eller poleringsprocesser. Viktiga funktioner inkluderar:
- Högprecisionsmätningar:Kapabel att upplösa kristallografiska plan med vinkelupplösningar ner till 0,001°.
- Kompatibilitet med stora prover:Stöder wafers upp till 450 mm i diameter och vikter på 30 kg, lämplig för material som kiselkarbid (SiC), safir och kisel (Si).
- Modulär design:Utbyggbara funktioner inkluderar analys av gungkurvor, 3D-mappning av ytdefekter och staplingsenheter för bearbetning av flera prover.
Viktiga tekniska parametrar
| Parameterkategori | Typiska värden/konfiguration |
| Röntgenkälla | Cu-Kα (0,4×1 mm fokuspunkt), 30 kV accelerationsspänning, 0–5 mA justerbar rörström |
| Vinkelområde | θ: -10° till +50°; 2θ: -10° till +100° |
| Noggrannhet | Lutningsvinkelupplösning: 0,001°, detektering av ytfel: ±30 bågsekunder (vängningskurva) |
| Skanningshastighet | Omega-skanningen slutför fullständig gitterorientering på 5 sekunder; Theta-skanningen tar ~1 minut |
| Provfas | V-spår, pneumatisk sugning, rotation i flera vinklar, kompatibel med 2–8-tums wafers |
| Expanderbara funktioner | Analys av gungkurvor, 3D-mappning, staplingsanordning, optisk defektdetektering (repor, GB) |
Arbetsprincip
1. Röntgendiffraktion Foundation
- Röntgenstrålar interagerar med atomkärnor och elektroner i kristallgittret och genererar diffraktionsmönster. Braggs lag (nλ = 2d sinθ) styr förhållandet mellan diffraktionsvinklar (θ) och gitteravstånd (d).
Detektorer fångar dessa mönster, vilka analyseras för att rekonstruera den kristallografiska strukturen.
2. Omega-skanningsteknik
- Kristallen roterar kontinuerligt runt en fast axel medan röntgenstrålar belyser den.
- Detektorer samlar in diffraktionssignaler över flera kristallografiska plan, vilket möjliggör fullständig bestämning av gitterorientering på 5 sekunder.
3. Analys av gungkurva
- Fixerad kristallvinkel med varierande röntgeninfallsvinklar för att mäta toppbredd (FWHM), bedöma gitterdefekter och töjning.
4. Automatiserad kontroll
- PLC- och pekskärmsgränssnitt möjliggör förinställda skärvinklar, feedback i realtid och integration med skärmaskiner för sluten styrning.
Fördelar och funktioner
1. Precision och effektivitet
- Vinkelnoggrannhet ±0,001°, defektdetekteringsupplösning <30 bågsekunder.
- Omega-skanningshastigheten är 200 gånger snabbare än traditionella Theta-skanningar.
2. Modularitet och skalbarhet
- Utbyggbar för specialiserade tillämpningar (t.ex. SiC-wafers, turbinblad).
- Integreras med MES-system för produktionsövervakning i realtid.
3. Kompatibilitet och stabilitet
- Klarar oregelbundet formade prover (t.ex. spruckna safirtackor).
- Luftkyld design minskar underhållsbehovet.
4. Intelligent drift
- Kalibrering med ett klick och multitasking-bearbetning.
- Autokalibrering med referenskristaller för att minimera mänskliga fel.
Applikationer
1. Halvledartillverkning
- Wafer dice-orientering: Bestämmer Si-, SiC- och GaN-waferorienteringar för optimerad skäreffektivitet.
- Defektkartläggning: Identifierar ytrepor eller förskjutningar för att förbättra spånutbytet.
2. Optiska material
- Icke-linjära kristaller (t.ex. LBO, BBO) för laseranordningar.
- Referensytamärkning av safirskivor för LED-substrat.
3. Keramik och kompositer
- Analyserar kornorientering i Si3N4 och ZrO2 för högtemperaturapplikationer.
4. Forskning och kvalitetskontroll
- Universitet/laboratorier för utveckling av nya material (t.ex. legeringar med hög entropi).
- Industriell kvalitetskontroll för att säkerställa batchkonsistens.
XKH:s tjänster
XKH erbjuder omfattande teknisk support under hela livscykeln för instrument för waferorientering, inklusive installation, optimering av processparametrar, analys av gungkurvor och kartläggning av 3D-ytor. Skräddarsydda lösningar (t.ex. teknik för stapling av göt) tillhandahålls för att förbättra produktionseffektiviteten för halvledare och optiska material med över 30 %. Ett dedikerat team genomför utbildning på plats, medan fjärrsupport dygnet runt och snabba reservdelsbyten säkerställer utrustningens tillförlitlighet.
