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　　芯片生產包含近千道工序。為了保證芯片的生產質量和穩定性，在每一道工序中，檢測是不可或缺的環節。隨著需求的不斷增加，半導體工藝技術的同步迭代升級，芯片正朝著更先進的制程、更高的集成度、更精密的特征尺寸和更復雜的設計的方向演變，同時，這使得芯片的缺陷尺寸要求越來越高，檢測工藝更具有挑戰性。如今的視覺檢測設備，要求能檢測到納米級別的缺陷并盡可能在更早的生產環節中對識別出。

　　視覺檢測設備

　　典型的視覺檢測設備包括用于承載晶圓的運動平臺和光學顯微鏡系統(相機)在內的分系統。晶圓的被測位置需要時刻對準相機的焦點。檢測時，受到平臺二維平面度和晶圓翹曲的影響，運動平臺在運動過程中會調節相機和晶圓的距離來實現聚焦，這便是自動對焦。

　　自動對焦的方式

　　自動對焦的方式有很多種，這里我們主要介紹以下兩種典型的自動對焦模式。

　　? 被動尋焦

　　這種對焦方式更準確的描述應當為尋焦。由于對焦方向未知，晶圓在相機焦距附近以一定速度運動的同時，相機持續拍攝連續的圖像(類似于核磁共振切片)。上位機在找到最清晰圖像后指令晶圓運動到相應位置(如圖1)。這種對焦方式對運動平臺的最小步進和重復定位精度有著一定的要求。但由于尋焦的工藝特性，其產率往往不高。

圖1：被動尋焦示意圖

　　? 主動對焦

　　主動對焦是指在運動平臺進行XY向運動時，實時調節物鏡和晶圓的距離(h)以保持最佳的聚焦(如圖2)。距離(h)信息需要通過mapping或前饋輸入給運動控制系統，并指令Z向的執行器。這有助于提高機器的產率。但對于運動平臺的動態性能提出了挑戰。

圖2：主動尋焦示意圖

　　OUR SOLUTIONS

　　雅科貝思解決方案

　　雅科貝思設計的PGS-ZTPR平臺有著卓越的機械性能和動態性能，可以滿足自動對焦的需求。產品集成于PGS-XY平臺上，可為客戶提供完整的“Floor-to-Wafer”系統解決方案。

　　PGS-ZTPR提供4個自由度的運動，在Z向提供4mm的對焦行程并可對Rx和Ry(Tip–Tilt)實現微調，T軸可實現超過200°的旋轉。

　　相比于壓電類執行器，PGS-ZTPR在實現良好機械指標和動態性能的情況下，提供了更大的運動行程。

ZTPR產品圖

　　產品特點：

　　? 磁浮電機

　　? 柔性鉸鏈導向

　　? 負載可達2.5kg

　　? 集成真空傳感器，電磁閥和溫度傳感器

產品測試結果

　　1、Z向靜態抖動+/-10nm

　　2、雙向重復定位精度0.1um

　　3、最小步進30nm

　　4、運動加整定1um = 20ms

　　(窗口+/- 50nm)

　　5、正弦(50Hz, +/-10um幅值)

　　跟隨誤差60nm

　　結語

　　在半導體芯片制造過程中，自動對焦系統是一項關鍵技術，用于精確、快速地測量半導體芯片的位置。雅科貝思將自動對焦系統與直驅技術相結合，以高速和高精度的優勢為半導體芯片生產保駕護航。

　　另外，雅科貝思還為客戶提供各種定制服務及整體解決方案，旨在為客戶提供高質量的服務。