Medición para la industria de semiconductores
La presión constante por mejorar el precio de los semiconductores empujó a la industria a adoptar rápido tecnologías que ganan eficiencia. Los sensores de precisión Keyence inspeccionan y miden piezas y monitorean equipos para entregar componentes de la más alta calidad a precios competitivos. Abajo podés recorrer los montajes más habituales y el producto recomendado para cada uno.
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¿Por qué es clave la precisión en semiconductores?
La electrónica moderna es cada año más chica, más potente y más eficiente. Por ejemplo, en 2005 un CPU de un núcleo tenía unos 169 millones de transistores; en 2021, un CPU de 10 núcleos llegó a 10,2 mil millones.
Con esa miniaturización, la fabricación por litografía exige grados de precisión cada vez más altos. Hacen falta sensores de medición avanzados para asegurar la alineación exacta de la oblea, mejorar la trazabilidad y optimizar los procesos de fabricación e inspección.
Medición del perfil del borde de la oblea
Medí el perfil del borde de una oblea. Eligiendo una herramienta de inspección —diferencia de altura/ancho o ángulo— la medición se inicia fácil. La captura de alta resolución con 3.200 puntos por perfil logra una medición precisa, imposible con métodos convencionales.
Medición de la forma del borde de la oblea
Se hace una medición sin contacto de la forma del borde de la oblea. El TM-X5000, con lente telecéntrico, captura el perfil en alta resolución para una medición precisa.
Posición y dimensiones de la muesca de la oblea
Se pueden usar espejos angulados donde el espacio de instalación es limitado. Además de detectar las coordenadas de círculos de tangencia a diámetros específicos y las de puntos de intersección, permiten medir las dimensiones de la muesca (notch) e identificar problemas de forma.
Forma de la ranura de rodillos de alambre
Las ranuras muy brillantes pueden ser difíciles de inspeccionar con instrumentos de medición sin contacto debido a los reflejos difusos y otros factores. Sin embargo, la Serie LJ-X8000 incluye funciones exclusivas que suprimen dichos efectos para una medición estable de la forma.
Medición de grosor de obleas superpuestas
El uso de un tipo de reflexión especular permite una medición estable del grosor incluso en obleas con superficie de espejo.
Tipos de sensores para semiconductores
Los semiconductores —sobre todo las obleas de silicio y los dies expuestos— son sensibles al contacto físico: hasta una partícula de polvo microscópica puede generar defectos. Por eso la industria se apoya en métodos de medición sin contacto.
Estos métodos suelen usar tecnología de desplazamiento láser, que mide distancia, espesor, perfiles, desplazamiento, deformaciones y rugosidad de superficie, y sirve para escaneo e imagen 3D. La ventaja de los productos Keyence es su exactitud —en el rango del µm, y algunos hasta 1 nm— y su medición sin contacto, que asegura eficiencia, menor costo de producción y mejor calidad del producto final.
Snapshot 3D para semiconductores (LJ-S8000)
Los sensores 3D Laser Snapshot miden espesor, comba (bow), planitud, alineación de muesca y alabeo (warp) de obleas con exactitud y repetibilidad a nivel de micrón. También inspeccionan pads de pulido —escanean el perfil y la textura para detectar desgaste, fisuras, rayones o partículas extrañas— y la aplicación de die (adhesivo entre chip y sustrato), midiendo el espesor de la capa y detectando burbujas o huecos que podrían causar delaminación.
Muchos de estos defectos no se detectan con métodos convencionales ni a ojo. Con la Serie LJ-S8000, la inspección llega al nivel del micrón, con imágenes a 0,2 s y repetibilidad de 0,3 µm, sin necesidad de iluminación externa, stage ni encoder —trae fuente de luz láser y escáner integrados.
Por qué la medición es sin contacto
Las obleas de silicio y los dies expuestos son sensibles al contacto físico: hasta una partícula de polvo microscópica puede generar un defecto. Por eso la industria del semiconductor se apoya en métodos de medición sin contacto.
Esos métodos se resuelven en general con tecnología láser de desplazamiento, que permite medir distancia, espesor, perfiles, desplazamiento y deformaciones, y también rugosidad de superficie, además de habilitar el escaneo y la generación de imágenes 3D.
La ventaja concreta es doble: exactitud en el rango de los micrones —con equipos que llegan al nanómetro— y la ausencia de contacto, que protege la pieza. Eso sostiene la eficiencia del proceso, baja el costo de producción y mejora la calidad final.
Dónde aporta el snapshot 3D
En la fabricación de obleas, los sensores de snapshot láser miden espesor, comba, planitud, alineación de la muesca y alabeo con exactitud y repetibilidad a nivel micrométrico. Esa precisión es la que sostiene la producción de transistores y componentes miniaturizados.
- Pads de pulido. se escanea el perfil y la textura de la superficie para detectar desgaste y defectos —grietas, rayas, partículas extrañas— y programar el mantenimiento o el recambio a tiempo, lo que mejora el rendimiento y reduce paradas.
- Die attach. al fijar cada chip sobre el sustrato se miden las dimensiones de la capa de adhesivo para confirmar que esté dentro de tolerancia, y se detectan burbujas o vacíos que después provocan delaminación y fallas.
- Detección de defectos. la captura de alta velocidad recorre la superficie de la oblea e identifica desvíos que no se detectan con métodos convencionales ni por inspección visual, antes de que la pieza llegue al armado final.
El equipo que resuelve estos casos integra la fuente láser y el mecanismo de escaneo en el propio cabezal, así que no hace falta iluminación externa, mesa de posicionamiento ni encoder, ni rotar el cabezal. Con capturas de 0,2 segundos y repetibilidad de 0,3 µm, cubre medición dimensional, de forma y de apariencia sobre la misma línea.
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Contactar especialistaPreguntas frecuentes sobre medición en la industria de semiconductores
¿Por qué la industria de semiconductores mide sin contacto?
Porque las obleas de silicio y los dies expuestos son muy sensibles al contacto físico: hasta una partícula de polvo microscópica puede generar defectos. Los sensores láser miden espesor, perfil, alineación y forma sin tocar la pieza, con exactitud en el rango del µm.
¿Qué se puede medir e inspeccionar en semiconductores?
El perfil y la forma del borde de la oblea, la posición y las dimensiones de la muesca (notch), el grosor de obleas —incluso superpuestas o con superficie de espejo—, la forma de las ranuras de rodillos de alambre, y la planitud, la comba y el alabeo de la oblea.
¿Qué sensor conviene según la aplicación?
Los perfilómetros láser 2D/3D (LJ-X8000) para el perfil del borde y las ranuras muy brillantes; los sistemas telecéntricos (TM-X5000) para la forma del borde y la muesca; los sensores de desplazamiento láser (LK-G5000) para el grosor de obleas con reflexión especular; y los sensores 3D Laser Snapshot (LJ-S8000) para la inspección integral de obleas y pads de pulido.
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