El sistema de inspección de semiconductores ONYX 3200 permite medir espesores de película, composición y estructuras de bump en procesos BEOL y de encapsulado avanzado, integrando en una sola plataforma capacidades que antes requerían varios sistemas.
El nuevo ONYX 3200 de Rigaku es un sistema de inspección para fabricación de semiconductores diseñado para la caracterización no destructiva de capas metálicas y estructuras de interconexión a nivel de oblea.
Dicho sistema responde a la creciente complejidad de los procesos de metalización y encapsulado derivados de aplicaciones como inteligencia artificial, computación de alto rendimiento y centros de datos.
En dichos entornos, la miniaturización extrema de los interconectores obliga a inspeccionar capas metálicas más finas que un cabello humano y bumps con dimensiones inferiores a 10 µm.
La precisión en procesos back-end-of-line, conocidos como BEOL, resulta crítica porque pequeñas variaciones afectan directamente a la fiabilidad eléctrica y al rendimiento final del chip.
Inspección avanzada de bumps y capas metálicas
ONYX 3200 integra un escáner confocal 3D que permite inspeccionar con alta precisión la geometría y la altura de bumps microscópicos y patrones metálicos conductores.
Dichas estructuras suelen estar formadas por capas inferiores de cobre o níquel recubiertas por una capa superior de estaño y plata.
Los métodos convencionales presentan limitaciones debido a la absorción de señal en la capa superior, lo que impide inspeccionar simultáneamente todas las capas metálicas.
Para resolver este problema, el sistema combina el escaneado óptico de la forma global y la altura total del bump con un detector de fluorescencia de rayos X que mide el espesor de la capa metálica superior.
La diferencia entre ambos valores permite calcular con precisión el espesor de las capas metálicas inferiores, estableciendo una referencia fiable para garantizar la robustez de las interconexiones.
Fuente de rayos X microfocal y arquitectura de doble cabezal
El sistema incorpora una fuente de rayos X microfocal de doble cabezal desarrollada específicamente para aplicaciones de encapsulado avanzado.
La proporción de materiales en bumps de estaño y plata, conocidos como SnAg, influye de forma directa en la fiabilidad mecánica y eléctrica del encapsulado.
La tecnología de detección permite identificar contenidos de plata tan bajos como 2 % con una precisión de 4 partes por 100.000, facilitando un control exhaustivo de la composición del material.
Asimismo, la arquitectura de doble cabezal posibilita la inspección simultánea de un amplio rango de características metálicas alrededor de las interconexiones del chip.
Dicha capacidad incrementa el rendimiento del proceso de inspección y aporta una mayor flexibilidad analítica en líneas de producción avanzadas.
Según el fabricante, un primer sistema ONYX 3200 ya ha sido suministrado a una gran fundición internacional para su uso en una línea de encapsulado avanzado.
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