KSA BandiT實(shí)時(shí)襯底溫度測試儀作為半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵測溫設(shè)備,在襯底生長、拋光等工藝中需同時(shí)監(jiān)控多個(gè)襯底的溫度動(dòng)態(tài),其多襯底同步監(jiān)測通過“分布式傳感陣列+同步信號(hào)傳輸+集中數(shù)據(jù)處理”的三層架構(gòu)實(shí)現(xiàn),兼顧檢測精度與實(shí)時(shí)性,為工藝優(yōu)化提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
一、分布式傳感陣列:多點(diǎn)并行感知基礎(chǔ)
儀器核心在于針對(duì)多襯底場景設(shè)計(jì)的分布式傳感布局,實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)的并行采集:
定制化傳感單元部署:根據(jù)襯底數(shù)量與擺放間距,在檢測區(qū)域配置對(duì)應(yīng)數(shù)量的微型溫度傳感單元,傳感單元采用熱電偶或高精度電阻式測溫原理,結(jié)點(diǎn)尺寸控制在微小范圍以減少對(duì)工藝的干擾,且能適配硅、碳化硅等不同材質(zhì)襯底的熱特性。每個(gè)傳感單元獨(dú)立對(duì)準(zhǔn)單一襯底的關(guān)鍵測溫點(diǎn)(如中心及邊緣區(qū)域),確保單點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)捕獲。
抗干擾傳感設(shè)計(jì):傳感單元集成屏蔽結(jié)構(gòu),類似DUAL SHIELD技術(shù)的抗干擾邏輯,可抵御工藝環(huán)境中的電磁噪聲與等離子體干擾,在高溫、真空等惡劣條件下保持信號(hào)穩(wěn)定,避免環(huán)境因素導(dǎo)致的多通道數(shù)據(jù)串?dāng)_。
二、同步信號(hào)傳輸:消除時(shí)序偏差
通過硬件與協(xié)議優(yōu)化,確保多個(gè)襯底的溫度信號(hào)同步傳輸至處理單元,避免數(shù)據(jù)延遲差異:
并行信號(hào)通道設(shè)計(jì):KSA BandiT實(shí)時(shí)襯底溫度測試儀如何實(shí)現(xiàn)多襯底同步監(jiān)內(nèi)置多組獨(dú)立信號(hào)傳輸通道,每個(gè)傳感單元對(duì)應(yīng)專屬通道,通道間采用同步觸發(fā)機(jī)制,由統(tǒng)一時(shí)鐘源控制信號(hào)采集時(shí)序,確保所有襯底的溫度數(shù)據(jù)在同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)被捕獲,時(shí)序偏差控制在微秒級(jí)以內(nèi)。
高效數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)鏈路:采用低延遲傳輸技術(shù),類似無線測溫系統(tǒng)的信號(hào)傳輸邏輯,將各通道采集的模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后,通過高速總線并行上傳,避免串行傳輸導(dǎo)致的隊(duì)列延遲,保障多襯底數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

三、集中數(shù)據(jù)處理:多維度整合分析
通過專用算法與軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多襯底溫度數(shù)據(jù)的整合、分析與呈現(xiàn):
同步數(shù)據(jù)校準(zhǔn)與解析:數(shù)據(jù)處理單元接收多通道信號(hào)后,先基于預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)參數(shù)(如溫度系數(shù)、線性修正值)對(duì)每個(gè)襯底的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立校準(zhǔn),消除傳感單元間的系統(tǒng)誤差;再通過同步算法對(duì)齊各襯底的時(shí)間軸,形成統(tǒng)一時(shí)間坐標(biāo)下的多襯底溫度數(shù)據(jù)集。
可視化與預(yù)警呈現(xiàn):軟件平臺(tái)采用集中式界面設(shè)計(jì),可同時(shí)顯示所有襯底的實(shí)時(shí)溫度值、溫度變化曲線及溫度分布熱力圖,類似TC Wafer的溫度圖譜呈現(xiàn)方式,直觀展示不同襯底間的溫度差異。當(dāng)任一襯底溫度超出預(yù)設(shè)閾值時(shí),系統(tǒng)即時(shí)觸發(fā)報(bào)警,且能精準(zhǔn)定位異常襯底編號(hào)。
四、關(guān)鍵技術(shù)保障:精度與穩(wěn)定性控制
時(shí)序同步保障:采用高精度晶振作為時(shí)鐘源,確保多通道采集頻率一致性,采樣率可達(dá)每秒數(shù)萬次,能捕捉襯底溫度的瞬態(tài)波動(dòng);
數(shù)據(jù)一致性校準(zhǔn):每次開機(jī)前通過標(biāo)準(zhǔn)溫度源對(duì)所有傳感單元進(jìn)行統(tǒng)一校準(zhǔn),確保不同通道間的測量偏差≤±0.5℃;
環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)化:傳感單元與傳輸鏈路均采用耐高溫、抗腐蝕材質(zhì),適配半導(dǎo)體制造中的惡劣工藝環(huán)境,保障長期監(jiān)測穩(wěn)定性。
這種多維度協(xié)同的實(shí)現(xiàn)方案,使KSA BandiT實(shí)時(shí)襯底溫度測試儀如何實(shí)現(xiàn)多襯底同步監(jiān)可同時(shí)穩(wěn)定監(jiān)測多個(gè)襯底的溫度狀態(tài),為多工位半導(dǎo)體工藝的溫度均勻性控制與異常排查提供有力支持,助力提升襯底加工良率與器件性能一致性。