Durch den immer weiter voranschreitenden Trend zur Miniaturisierung von technischen Produkten sowie der stetigen Erhöhung der Taktzyklen in der Fertigung von Bauteilen ist es für eine Beibehaltung des Qualitätsniveaus unabdingbar, einerseits immer genauere und schnellere Alternativen zu der lange vorherrschenden visuellen Beurteilung zu entwickeln, andererseits die Methoden auf die neuen geometrischen Eigenschaften der Bauteile anzupassen.
Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Vermessung von (semi-)reflektierenden Oberflächenstrukturen von Halbleiterbauteilen im Mikrometerbereich unter teils sehr restriktiven Bedingungen einschließlich Messverfahren und Messgeschwindigkeit.
Das vorgestellte Verfahren nutzt einen handelsüblichen Lesekopf eines CD- bzw. DVD-Laufwerks aus der Computer- und Unterhaltungselektronik als Low-Cost-Sensor. Der Vorteil der Verwendung dieser Leseköpfe für Messzwecke besteht in der Verfügbarkeit eines präzisen optischen Messsystems zu einem sehr niedrigen Preis und in fast beliebiger Stückzahl. Ein Nachteil dieser Sensoren zeigt sich bei notwendig werdenden Modifikationen, diese sind aufgrund der kompakten Bauweise sehr aufwändig bis nicht realisierbar.
Die Ergebnisse der Vermessungen von integrierten Schaltungen werden vorgestellt und Einsatzbereiche und Grenzen des Messverfahrens diskutiert.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Measurement Method for Optical Profilometry
Englische Kurzfassung:
Through the ever progressing miniaturization trend of technical products as well as the steady increase in the production speed, it is essential for maintaining certain quality levels to develop more accurate and faster alternatives to the long prevailing visual assessment as well as adapting already established methods to the geometric characteristics of new components. This study focuses on the measurement of (semi-)reflective surface structures of semiconductor components in the micrometer range under some very restrictive conditions on measurement methods and measurement speed.
The presented method uses a standard pickup head of a CD or DVD-drive as a low-cost profilometry sensor. The advantage of using an ordinary CD pickup head for measurement purposes is that one gets a very precise optical system, buyable almost off the shelf at a reasonably low price. One disadvantage is that modifications to those systems are almost impossible due to the very compact package. Furthermore it is difficult to get exhaustive datasheet information, since those pickups are OEM products and information is only shared with customers.
The results of various integrated circuit surfaces are presented and areas of application and limitations of the measuring method are discussed.