半导体和微电子行业概述 – Alberto Aguerri 访谈

Sensofar 的销售副总裁 Alberto Aguerri 最近接受了 AZO Network 编辑 Adam King 的采访，内容涉及半导体和微电子行业的光学计量解决方案。

AZO Network 是一个在线平台，提供与材料工程、光学、传感器和纳米技术、医疗、生命科学等相关的行业特定网站......

   您能否首先向我们的读者简要介绍一下Sensofar和公司的运营领域？

Sensofar 成立于 2001 年，在亚洲、欧洲和美国拥有庞大的全球足迹。该公司拥有约 75 名员工，我们在全球销售了大约 1,000 套系统。这些系统可以在各个行业中找到，包括半导体和微电子、航空航天和汽车应用、医疗设备以及大学的一系列科学应用。

在整个本世纪初，该公司的重点是了解目标市场和开发技术，2008 年，Sensofar 转向更多地关注销售和制定增长战略。

到 2014 年，我们的产品组合已经多样化。我们提供我们的旗舰系统 S neox 3D 光学轮廓仪，以及从传感器头到电动系统的一系列其他系统。

我们已经开发了许多专门针对微电子和半导体行业的解决方案，我们已经看到这两个领域的巨大增长，其中大部分重点是我们如何提高PCB和半导体市场的质量。

   您能给我们介绍一下 S neox 3D 光学轮廓仪吗？

第 5 代 S neox 3D 光学轮廓仪是市场上速度最快的扫描共聚焦轮廓仪。它非常易于使用，并且与以前的型号相比具有一些关键优势。为了提高稳定性，我们采用了桥式设计，传感器头采用改进的算法来生产市场上最快的系统，没有活动部件，因此，最低的服务要求或需要广泛的校准。

“Sensofar 提供独特的专有技术，是世界上唯一一家将共聚焦、干涉测量和焦距变化集成到单个传感器头中的公司。也可以测量薄膜和厚膜。连续共聚焦算法的速度比任何基于激光的共聚焦光栅系统快约五倍。

我们的相干光干涉测量和相移干涉测量使 S neox 能够实现亚纳米分辨率（需要时）。最后，我们新的主动照明焦距变化的纹理化能力特别独特，使我们能够实现几乎共聚焦的分辨率。

   SensoPRO软件包如何与S neox 3D Optical Profiler配合使用？

Sensofar 有多种分析软件，SensoPRO 是最受欢迎的自动化解决方案。大多数系统都提供手动绘制测量或推断粗糙度值的功能，但为了减少任何类型的主观性，工程师还可以创建一个采集程序，然后由自动化的SensoPRO程序自动分析。

“SensoPRO提供了一套不同的插件，用于测量特定特征（颠簸、孔洞、痕迹......这将自动被检测、分析和报告。在测量大批量样品或处理许多相同类型的样品时，这是常见的做法，在这些样品中，确保测量之间的参数没有变化非常重要。

由于 S neox 在确定采集配方后将自动测量引入表格，因此将 S neox 与 SensoPRO 结果相结合，即可进行自动采集和分析。在 SensoSCAN 中单击 Acquire，即可获得通过和失败报告。

   半导体和微电子行业通常需要什么样的测量能力？

我们谈论的是两个对其产品有很高“期望”/要求的行业。最流行的表面表征技术是共聚焦和干涉测量，因为它们分别表现出最佳的横向和最佳垂直分辨率。

举个例子，在晶圆组装中，前端通常是晶圆的制造方式，后端处理引线键合和封装。Sensofar 的主要优势在于后端。

切片通常用金刚石切割，通常进行两次单独的切割。第一次切割是分离，第二次切割是较小的测量，以确保没有损坏芯片。这些切割可以有多种尺寸，拥有具有不同技术的显微镜非常方便，因为可以根据每种尺寸选择理想的技术。

这些双步高度可以手动测量，也可以通过SensoPRO自动测量。还有一系列其他关键测量参数，所有这些参数都可以由 S neox 和 SensoPRO 来满足。

   在质量控制应用中，什么样的测量是重要的，Sensofar如何与客户合作实施这些测量？

首先，尺寸分析是主要检查之一：MEM行业需要测量平坦区域的半径，而低倍显微镜无法捕获半径。此外，CSP后端的迹线很容易使用共聚焦或干涉测量技术进行成像，重复性误差为0.5%。

然而，在PCB表征中，粗糙度对于了解PCB的粘合性能至关重要。您可以手动进行这些计算，也可以对SensoPRO进行编程，以自动为您提供这些数据。SensoPRO可以计算区域标准ISO 25178定义的任何粗糙度参数。

对于这种测量，有人使用手写笔轮廓器，这不仅具有破坏性，而且提供的信息非常有限。将表面理解为一个区域并使用 Sa 面参数肯定会更好地了解样品。对于那些使用手写笔并想大跳转到区域的人，我们确实有能力将 Ra 与 Sa 相关联。

另一个经常性的应用是CMP机器。使用 S neox，可以知道其焊盘的生命周期阶段。通常，供应商将确保 8 小时的使用寿命。使用水浸物镜使用 S neox 进行测量，可以一直测量垫子，从而可以确认其状态。这种做法导致在28-30小时之间使用垫子，从而产生了重要的成本节约功能。

对于光伏电池或太阳能电池，测量真实的3D表面积可以让我们了解太阳能电池的效率。SDR 是 ISO 25178 参数，可让我们了解实际收集光的表面积。此参数给出了地形的总面积，就好像我们正在拉伸它并测量它将占据的 2D 区域一样。

   Sensofar 采用什么策略来测量大批量样品？

SensoSCAN软件可以自动提示显微镜识别样品上的基准标记位置，然后移动到感兴趣的区域进行实际测量。基准点代表了一种加载不同样品的方法，并确保正确测量采集配方中所有已建立的位置。

这种方法对于多用户实验室很有用，例如，在多用户实验室中，创建例程的工程师将是唯一能够控制任何潜在更改的个人。因此，采集软件SensoSCAN 具有 3 个操作级别：管理员、高级操作员和操作员。

   您是否对半导体和微电子行业的缺陷进行了表征？

对于缺陷模式分析，我们通常查看焊盘缺陷。这些是探针深度，重要的是要了解这种印象与底层芯片的接近程度。

我们在手机行业经常看到这种情况，如果印象太接近，可能会导致故障。虽然如果发生这种情况，购买新手机可能会更容易，但我们也看到这些芯片在汽车行业使用，其中故障可能是汽车停止或不停止之间的区别。

重要的是要确保这些芯片不会失效，我们可以相对较快地用单个视场进行测量。这可以使用我们的干涉仪来完成，我们可以确定焊盘压印的深度。有效的引线键合需要了解力。如果力太弱，则粘结剂有可能分离，但如果力太强，则可能会产生裂缝或损坏底层。

Sensofar 的解决方案包括使用 10 倍干涉仪透镜测量图像的能力。竞争并不总是提供这种能力，因此为了达到这种分辨率，他们将在共聚焦中获得相同视野的 50 倍或 100 倍测量值，然后将多个 X 和 Y 图像拼接在一起以创建马赛克。这很耗时，而且它不能提供与干涉仪相同的垂直分辨率。

   在处理由硅和其他材料制成的晶圆时，应考虑哪些方法和技术？

在使用砷化镓 （GaAs） 晶圆时，重要的是要了解 VIA（电路径）的数量及其尺寸。在这里，SensoPRO是关键，因为它包含一个插件，允许用户自动确定VIA的底部或顶部直径，高度和相对X-Y位置。

VIA的圆度也是一个关键尺寸，SensoPRO给出了详细的描述：顶部和底部直径、高度、孔的X位置以及顶部和底部圆心之间的距离。该插件带有不同的参数以适应测量。我们所有的插件都是可配置的，我们可以添加和删除参数以更好地适应要测量的样品。

晶圆中通常具有的其他特征是沟槽、走线、台阶高度或激光雕刻。我们提供两种解决方案：手动测量它们，其中报告可以根据定量和定性信息的呈现方式进行定制;以及SensoPRO附带的自动方法，每个功能都有一个特定的插件。结果是在合格和不合格报告中进行准确的测量。

“在Sensofar，我们一直对定制插件持开放态度，实际上，SensoPRO中可以找到的所有30个插件都是通过内部开发而来的，以解决我们客户的需求。”

了解翘曲也非常重要，Sensofar 可以通过坐标函数例程来实现这一点。尽管系统可以处理 6 英寸或更大的晶圆，但无需测量整个晶圆。
相反，我们可以在大约 2 分 45 秒内测量 21 个预定点，以我们的共聚焦能力可以达到 20 倍。这种方法不需要任何拼接，但仍然为我们提供了 0.5 微米或 500 纳米的分辨率，这足以理解晶圆的翘曲或弯曲。

   最后，您能否简要介绍一下Sensofar的独特方法和能力？

Sensofar 提供市场上最快的扫描共聚焦显微镜，使用户能够在任何工作、分析或研究中节省时间和金钱。我们还提供市场上最通用的扫描轮廓仪，是世界上唯一一家在一个传感器头中提供共聚焦、干涉测量和焦点变化的公司。

SensoPRO诞生于为我们的客户生成的定制插件，现在构成了一个软件包，为QC市场提供了一个全自动的解决方案。

Sensofar 提供了使用默认分析软件 SensoVIEW 进行徒手测量的可能性，但我们在微电子和半导体行业的许多客户都使用 SensoPRO 的自动化功能来消除其分析程序中的任何主观性。

Sensofar 欢迎有机会满足客户需求。我们非常灵活，能够提供定制解决方案，即使是具有挑战性的样品或应用。