Giải pháp thu thập dữ liệu (DAQ) hiệu quả về chi phí giúp cải thiện hiệu suất kiểm tra wafer trong sản xuất bán dẫn

Giới thiệu

Sau khi một tấm wafer được sản xuất, nhiệm vụ của trạm thăm dò là kiểm tra và thử nghiệm các khuôn trên một tấm wafer trước khi chuyển qua và đóng gói. Với việc thu nhỏ kích thước khuôn ngày càng tăng, thiết bị và quy trình này rất cần thiết để phát hiện các lỗi chế tạo một cách hiệu quả. Các nhà phát triển trạm thăm dò muốn xử lý khuôn có mật độ cao hơn trên các tấm bán dẫn phải cẩn thận chọn sản phẩm thu thập dữ liệu (DAQ) phù hợp cho thiết bị của họ.

DAQNavi là bộ công cụ phát triển phần mềm dễ sử dụng, tiết kiệm thời gian, giúp các nhà chế tạo thiết bị hoàn thành việc phát triển các trạm thăm dò mới nhanh hơn. Giải pháp tổng thể DAQ của Advantech bao gồm ba thẻ PCIE để kiểm tra khuôn với khả năng lấy mẫu đồng bộ đa kênh, độ phân giải cao và tốc độ cao, cung cấp phạm vi kiểm tra phức tạp với khoảng thời gian lấy mẫu có độ trễ thấp. Công nghệ mới được sử dụng trong giải pháp cũng cho phép các nhà phát triển thiết bị chế tạo máy móc mới với chi phí hiệu quả hơn nhiều.

Yêu cầu hệ thống

Để đáp ứng nhu cầu thị trường về việc tăng mật độ khuôn wafer và cải thiện tốc độ kiểm tra, một nhà phát triển ở Châu Á-Thái Bình Dương chuyên về công nghệ kiểm tra đầu dò bán dẫn đã lên kế hoạch tạo ra một loại máy mới cải thiện các phương pháp kiểm tra ban đầu từ việc kiểm tra đồng thời bốn khuôn đến việc thử nghiệm đồng thời tám khuôn.

Thẻ DAQ được sử dụng bởi một khách hàng với trạm thăm dò bốn khuôn hiện tại đang có bốn kênh. Để đạt được mục tiêu thử nghiệm đồng thời tám khuôn, cần phải sử dụng hai thẻ DAQ bốn kênh. Tuy nhiên, phương pháp này sẽ chiếm thêm một khe cắm PCI/PCIE và tăng chi phí của trạm thăm dò. Độ phân giải của thẻ DAQ hiện tại chỉ là 12 bit, không thể đáp ứng nhu cầu của nhà phát triển để đo tín hiệu điện chính xác hơn, vì vậy công ty đã quyết định đánh giá giải pháp DAQ mới với các thông số kỹ thuật như sau:

1. DAQ card:

• Thẻ PCIE cung cấp ít nhất 8 kênh đầu vào tương tự đồng thời để kiểm tra tám khuôn.
• Độ phân giải 16-bit cho kết quả lấy mẫu chính xác hơn.
• Tốc độ lấy mẫu của mỗi kênh không nhỏ hơn 500kS/s.
• Giảm dữ liệu bị nhiễu được thu thập để có kết quả thu thập chính xác hơn.
• Chức năng điều khiển lại để điều khiển thẻ DAQ cho vòng kiểm tra khuôn tiếp theo.

2. Các sản phẩm khác:

• Card PCIE đầu ra analog với 8+1 kênh, 8 cho khuôn và 1 cho điều khiển máy móc.
• Thẻ PCIE đầu ra kỹ thuật số TTL 56 kênh.
• Các công cụ phát triển phần mềm để thu thập dữ liệu giúp tiết kiệm thời gian lập trình.

Mô tả hệ thống

Các giải pháp DAQ tổng thể tiết kiệm chi phí của Advantech bao gồm thẻ DAQ đầu vào analog đồng thời PCIE-1841, thẻ PCIE đầu ra analog PCIE-1824, thẻ PCIE I/O kỹ thuật số PCIE-1753, cùng với bộ công cụ phát triển phần mềm DAQNavi, cho phép các nhà phát triển trạm thăm dò đáp ứng nhu cầu hiện tại của họ và nhu cầu nâng cấp trong tương lai với trải nghiệm mua sắm một cửa thuận tiện.

PCIE-1753 chịu trách nhiệm phát hiện khi một tấm wafer được đưa vào trạm thăm dò. Sau khi vị trí của wafer được định vị chính xác, một tín hiệu analog được xuất ra từ PCIE-1824 để kích hoạt các khuôn. PCIE-1841 sau đó thu thập dữ liệu quy trình và truyền nó đến máy tính chính để phân tích dữ liệu. Sau đó, các tín hiệu được xuất ra từ PCIE-1753 để điều khiển chuyển động của tấm bán dẫn nhằm kiểm tra tám khuôn tiếp theo, kiểm tra tám khuôn cùng một lúc, cho đến khi tất cả các khuôn trên tấm bán dẫn đều được kiểm tra. Cả ba thẻ PCIE đều được điều khiển và tích hợp thông qua bộ công cụ phát triển phần mềm DAQNavi dễ sử dụng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển.

Triển khai dự án

• PCIE-1841: Thẻ PCI Express DAQ đầu vào analog đồng thời 16/8-ch, 16-bit, 1MS/s
• PCIE-1824: Thẻ PCI Express đầu ra analog 16-bit ,32/16-ch
• PCIE-1753: Thẻ PCI express I/O kỹ thuật số 96-ch
• DAQNavi: Bộ công cụ phát triển phần mềm DAQ

Kết luận

Cho dù đó là phát triển sản phẩm mới hay nâng cấp, hiệu suất là rất quan trọng đối với các nhà phát triển thiết bị. Tuy nhiên, thời gian và chi phí phát triển cũng là những yếu tố chính mà các nhà phát triển cần lập kế hoạch cẩn thận. Giải pháp DAQ tổng thể hiệu quả về chi phí của Advantech đã cho phép nhà phát triển trạm thăm dò này cải thiện tốc độ kiểm tra, độ chính xác lấy mẫu tốt hơn, rút ngắn thời gian phát triển và giảm chi phí phát triển.

Advantech cung cấp nhiều loại sản phẩm nhất và các thành phần tùy chọn cần thiết để phát triển thiết bị (chẳng hạn như các sản phẩm liên quan đến điều khiển chuyển động). Dịch vụ mua sắm một cửa giúp tiết kiệm thời gian tìm kiếm các thành phần bổ sung và giúp các nhà chế tạo thiết bị tập trung vào việc phát triển sản phẩm và giao hàng cho khách hàng.