3 soluzioni per il rilevamento della presenza di wafer di semiconduttori

July 7, 2017

Semiconductor wafer under microscope light with test probes

I wafer di semiconduttori possono essere trasparenti o riflettenti, e in entrambi i casi il rilevamento da parte dei sensori può risultare difficoltoso. Per questo motivo, è importante utilizzare una tecnologia in grado di rilevare entrambi i tipi di wafer in modo affidabile. Anche il montaggio dei sensori può rappresentare una sfida quando si rilevano i wafer in una camera a vuoto.

Fortunatamente, Banner Engineering offre diverse soluzioni che possono essere utilizzate per rilevare in modo affidabile sia i wafer trasparenti che quelli riflettenti in una camera a vuoto. Questo articolo descrive 3 tecnologie che possono essere utilizzate per risolvere questa applicazione.

1. Sensore di distanza laser a doppia modalità attraverso il vetro della finestra

Il primo tipo di sensore che può essere utilizzato per rilevare i wafer è un sensore di distanza laser a doppia modalità montato attraverso il vetro di una finestra. I sensori laser a doppia modalità, come il Q4X di Banner, rilevano non solo le variazioni di distanza ma anche quelle di intensità luminosa rispetto a una condizione di sfondo stabile. Ciò consente al Q4X di rilevare bersagli difficili come wafer trasparenti e riflettenti con un elevato livello di precisione.

Un sensore di distanza laser a doppia modalità può rilevare non solo quando il bersaglio è presente entro una certa distanza, ma anche quando restituisce una certa quantità di luce al ricevitore. Perché questo funzioni, è necessario che il sensore apprenda a riconoscere una superficie di riferimento stabile: la distanza e l'intensità di tale superficie vengono registrate e utilizzate come riferimento.

La presenza di un wafer trasparente o riflettente che entra nel campo di rilevamento del fascio di luce altera la distanza e l'intensità luminosa percepita rispetto alla condizione di sfondo. Il Q4X di Banner è anche in grado di rilevare attraverso una finestra di vetro senza interferenze.

2. Sensore fotoelettrico attraverso il vetro della finestra

Un altro sensore che rileva con precisione i target di wafer più difficili è un sensore fotoelettrico a catarifrangente con un design ottico coassiale. Il QS18 con Clear Object Detection emette e riceve luce lungo un unico asse stretto. Ciò ottimizza il rilevamento di wafer trasparenti riducendo drasticamente il rischio di falsi rilevamenti dovuti alla luce riflessa.

Inoltre, poiché la luce emessa e ricevuta viaggia su un singolo fascio stretto, questi sensori possono vedere attraverso una piccola apertura, consentendo di utilizzarli attraverso una finestra di vetro per applicazioni in camera a vuoto. I sensori fotoelettrici con filtri polarizzati emettono e rilevano onde luminose con una polarizzazione specifica, scartando tutte le altre onde luminose. Ciò riduce ulteriormente il rischio di falsi rilevamenti causati dalla luce riflessa.

Scopri di più sull'ottica coassiale polarizzata per il rilevamento di oggetti trasparenti.

3. Fibra con camera a vuoto

Infine, per rilevare wafer trasparenti o riflettenti è possibile utilizzare una soluzione a fibre ottiche adatta all'uso in una camera a vuoto.

Con una soluzione in fibra ottica, l'amplificatore in fibra è montato all'esterno della camera da vuoto. Uno speciale raccordo passante con una fibra di vetro sottovuoto montata all'interno di porta la luce in fibra ottica nella camera.

La fibra è posizionata in modo che la luce brilli verso un riflettore di vetro sotto vuoto, rilevando sia il vetro che i wafer riflettenti che passano tra la fibra e il riflettore.