自动硅晶片装载
无需用手接触即可安全装载晶片，进行显微镜检测，在电子制造过程中对晶片进行质量控制的经济、可靠和高效的方法。
在生产环境中，不应使用镊子等工具手动处理硅晶片（见图 1）。只有在某些实验室应用中才允许人工搬运。在检查过程中，晶片必须保持完好无损，因为在生产过程中纠正损坏的晶片既复杂又昂贵。由于晶片易碎且昂贵，通常需要自动处理。在生产过程中，特别是在用显微镜检查晶圆表面有限区域的初始阶段，优先考虑的不仅是加工速度，还有可靠性和晶圆保护。人工搬运无法可靠地满足这些要求。因此，必须采用自动晶片装载程序 [1,2] 进行显微镜检测。
图 1：一种采用自动化晶圆装载进行显微镜检测而制备的 微图案化硅晶圆。
使用晶圆装载机有哪些优势？
与上述挑战相关的是，晶圆装载机的主要优势在于改进了工艺控制。装载机可以集成到工厂生产线中，从而更好地控制生产流程。此外，它还可与辅助检测站一起使用，帮助操作员进行缺陷分类和生成报告。装载机解决的另一个问题与关键晶片处理有关。有些晶圆，如 TAIKO® 晶圆 [3] ，边缘厚度为 3 或 4 毫米，中心厚度为 50 微米或更小，根本无法人工处理。其他问题可能与翘曲的薄晶圆有关，这意味着晶圆表面就像 "土豆片"，翘曲可达 6 毫米。在这种情况下，不仅需要使用晶片装载机将晶片从载体中取出并装回载体，还需要使用 DM8000 显微镜真空吸盘上的可移动环形支架，以保持晶片平整，便于检查 [4]。
有效装载晶片的解决方案
Semisyn - Astel 的 MIL8000 晶圆自动装载机和微距检测站 [5] 是一种有效的系统，可将晶圆自动装载到显微镜上，进行正面和背面微距检测。该系统专为与 Leica Microsystems 的 DM8000 显微镜 [6] 配合使用而设计（见图 2）。MIL8000 结构紧凑，因此无需复杂的接口或特殊的显微镜平台即可完成晶圆装载。使用 LED 照明可进行高效的宏观检查。晶圆背面检测采用非接触式伯努利装置，一次操作即可完成整个表面的检测。参考文献 7 显示了使用 MIL8000 进行晶片检测的示例。
图 2：MIL8000 晶圆自动加载器与宏观检测工作站，与 DM8000 显微镜配合使用。
图 3：DM8000 M 电动显微镜是进行晶圆日常高级检测的有效解决方案，可实现高晶圆检测通量，并支持多个用户共用同一台显微镜进行检测。
参考资料
- 晶圆制造技术员：晶圆处理自动化 / 晶圆处理系统自动化：精简半导体制造》、《数据计算》。
- MIL8000 微型和宏观检测装载机，Astel - SemiSyn。
- 用于 "Taiko "型晶片的晶片装载机和微/宏观检查站 , Astel - SemiSyn.
- 用于高翘曲晶片的自动装载机，Astel - SemiSyn.
- SIL8600 自动硅晶片装载机，用于使用 DM8000 显微镜进行检测，Astel - SemiSyn.
- DM8000 M 光学检测系统，徕卡显微系统公司。
- 硅晶片缺陷检查和审查系统，Astel - SemiSyn.
- J.DeRose, D. Barbero, Rapid Semiconductor Inspection with Microscope Contrast Methods：利用光学显微镜高效可靠地发现半导体质量控制过程中的关键细节，科学实验室（2023 年）徕卡显微系统公司。
- M.多普勒，《如何提高微电子元件检测性能》：克服分辨率标准 - 按需网络研讨会，科学实验室 (2021) Leica Microsystems.
- D.Barbero, J. DeRose, Visualizing Photoresist Residue and Organic Contamination on Wafer：荧光显微镜用于检测晶圆和半导体的质量控制、故障分析和研究&D 如何使电子行业受益，科学实验室 (2024) Leica Microsystems。
