Wafer-Orientierungssystem zur Messung der Kristallorientierung
Geräteeinführung
Waferorientierungsinstrumente sind Präzisionsgeräte, die auf den Prinzipien der Röntgenbeugung (XRD) basieren und hauptsächlich in der Halbleiterherstellung, der Herstellung optischer Materialien, der Keramik und anderen kristallinen Materialindustrien eingesetzt werden.
Diese Instrumente bestimmen die Kristallgitterausrichtung und ermöglichen präzise Schneid- und Polierprozesse. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Hochpräzise Messungen:Kann kristallografische Ebenen mit einer Winkelauflösung von bis zu 0,001° auflösen.
- Kompatibilität mit großen Proben:Unterstützt Wafer mit einem Durchmesser von bis zu 450 mm und einem Gewicht von 30 kg, geeignet für Materialien wie Siliziumkarbid (SiC), Saphir und Silizium (Si).
- Modularer Aufbau:Zu den erweiterbaren Funktionen gehören die Rocking-Curve-Analyse, die 3D-Oberflächendefektkartierung und Stapelgeräte für die Verarbeitung mehrerer Proben.
Wichtige technische Parameter
| Parameterkategorie | Typische Werte/Konfiguration |
| Röntgenquelle | Cu-Kα (0,4×1 mm Brennfleck), 30 kV Beschleunigungsspannung, 0–5 mA einstellbarer Röhrenstrom |
| Winkelbereich | θ: -10° bis +50°; 2θ: -10° bis +100° |
| Genauigkeit | Neigungswinkelauflösung: 0,001°, Oberflächendefekterkennung: ±30 Bogensekunden (Schaukelkurve) |
| Scangeschwindigkeit | Der Omega-Scan vervollständigt die vollständige Gitterausrichtung in 5 Sekunden; der Theta-Scan dauert ca. 1 Minute |
| Beispielphase | V-Nut, pneumatische Absaugung, Mehrwinkelrotation, kompatibel mit 2–8-Zoll-Wafern |
| Erweiterbare Funktionen | Rocking-Curve-Analyse, 3D-Mapping, Stapelvorrichtung, optische Defekterkennung (Kratzer, GBs) |
Funktionsprinzip
1. Röntgenbeugungsstiftung
- Röntgenstrahlen interagieren mit Atomkernen und Elektronen im Kristallgitter und erzeugen Beugungsmuster. Das Braggsche Gesetz (nλ = 2d sinθ) regelt die Beziehung zwischen Beugungswinkel (θ) und Gitterabstand (d).
Detektoren erfassen diese Muster, die zur Rekonstruktion der kristallografischen Struktur analysiert werden.
2. Omega-Scantechnologie
- Der Kristall rotiert kontinuierlich um eine feste Achse, während er von Röntgenstrahlen beleuchtet wird.
- Detektoren erfassen Beugungssignale über mehrere kristallografische Ebenen hinweg und ermöglichen so die vollständige Bestimmung der Gitterorientierung in 5 Sekunden.
3. Rocking-Curve-Analyse
- Fester Kristallwinkel mit unterschiedlichen Röntgeneinfallswinkeln zur Messung der Spitzenbreite (FWHM) und zur Beurteilung von Gitterdefekten und Spannungen.
4. Automatisierte Steuerung
- SPS- und Touchscreen-Schnittstellen ermöglichen voreingestellte Schnittwinkel, Echtzeit-Feedback und die Integration mit Schneidemaschinen zur Regelung im geschlossenen Regelkreis.
Vorteile und Funktionen
1. Präzision und Effizienz
- Winkelgenauigkeit ±0,001°, Auflösung der Defekterkennung <30 Bogensekunden.
- Die Omega-Scan-Geschwindigkeit ist 200-mal schneller als bei herkömmlichen Theta-Scans.
2. Modularität und Skalierbarkeit
- Erweiterbar für spezielle Anwendungen (z. B. SiC-Wafer, Turbinenschaufeln).
- Integriert sich in MES-Systeme zur Echtzeit-Produktionsüberwachung.
3. Kompatibilität und Stabilität
- Geeignet für unregelmäßig geformte Proben (z. B. gerissene Saphirbarren).
- Luftgekühltes Design reduziert den Wartungsbedarf.
4. Intelligente Bedienung
- Kalibrierung mit einem Klick und Multitasking-Verarbeitung.
- Automatische Kalibrierung mit Referenzkristallen zur Minimierung menschlicher Fehler.
Anwendungen
1. Halbleiterfertigung
- Wafer-Dicing-Ausrichtung: Bestimmt die Ausrichtung von Si-, SiC- und GaN-Wafern für eine optimierte Schneideffizienz.
- Defektkartierung: Identifiziert Kratzer oder Versetzungen auf der Oberfläche, um die Chipausbeute zu verbessern.
2. Optische Materialien
- Nichtlineare Kristalle (z. B. LBO, BBO) für Lasergeräte.
- Markierung der Referenzoberfläche von Saphir-Wafer für LED-Substrate.
3. Keramik und Verbundwerkstoffe
- Analysiert die Kornorientierung in Si3N4 und ZrO2 für Hochtemperaturanwendungen.
4. Forschung und Qualitätskontrolle
- Universitäten/Labore für die Entwicklung neuartiger Materialien (z. B. Hochentropielegierungen).
- Industrielle Qualitätskontrolle zur Gewährleistung der Chargenkonsistenz.
XKHs Dienstleistungen
XKH bietet umfassenden technischen Support für Wafer-Orientierungsgeräte über den gesamten Lebenszyklus, einschließlich Installation, Prozessparameteroptimierung, Rocking-Curve-Analyse und 3D-Oberflächendefektkartierung. Maßgeschneiderte Lösungen (z. B. Ingot-Stacking-Technologie) steigern die Produktionseffizienz von Halbleitern und optischen Materialien um über 30 %. Ein engagiertes Team führt Schulungen vor Ort durch, während Fernsupport rund um die Uhr und schneller Ersatzteilaustausch die Zuverlässigkeit der Geräte gewährleisten.
