CHAROX 1.0 full-wafer characterisation tools for VCSEL oxidation metrology

CHAROX 1.0

预售开启
用于VCSEL质量控制

随着数据通信、3D 传感、汽车和工业应用领域对高品质 VCSEL 的需求日益增长,领先制造商正在加强 VCSEL 湿法热氧化工艺上下游的质量控制能力。CHAROX 1.0 是 ALOXTEC 对此做出的回应:这是一款专用于晶圆表征的解决方案,提供手动或自动配置,同时提供与集成在我们的 ALOX GEN 1.4L手动、ALOX GEN 1.4L 自动和 ALOX GEN2.0 HV 自动设备中相同的表征性能与我们ALOX GEN 1.4L手动型、ALOX GEN 1.4L自动型以及ALOX GEN2.0 HV自动型设备中集成的表征性能完全一致。
全球 21 个客户现场使用 60 多台设备在欧盟、亚洲和美
国设有支持与销售代表

CHAROX 1.0 的技术规格

 

规格 值
吞吐量 联系 ALOXTEC 团队
晶圆尺寸 3”至8”
装载
  • 全自动或全人工控制
  • 机器人或手动晶圆处理
  • 符合 SECS/GEM 连接标准(SEMI E30、E37、E40、E42)
专有视觉系统
  • X/Y/Z 运动,全晶圆视野
  • 2 台摄像头(低倍和高倍)
  • 包含单色仪功能
监控与视觉软件
  • 用户友好界面
  • 自动图案识别
  • 自动工艺和测量算法
供货情况 已开放售前咨询,请联系 ALOXTEC 了解配置及交货周期
CHAROX 1.0 die-level inspection of VCSEL wafers before wet thermal oxidation

CHAROX 1.0:用于预氧化和后氧化的全晶圆表征

 

氧化前表征:外延片筛选及上游不符合项检测检测

CHAROX 1.0表征工具可在湿法氧化前实现全晶圆、晶粒级检测,将进料晶圆的鉴定转化为定量且具有空间分辨能力的数据集。
台面尺寸图提供了晶圆上每个结构的完整几何表征,以超高的测量分辨率捕捉蚀刻尺寸、形状及位置精度。
该数据集作为氧化前参考基准,使工艺工程师能够在光刻和刻蚀非均匀性演变为氧化诱导的变异性之前及时识别。
此阶段检测到的偏差并非源于氧化步骤,从而能够立即锁定上游工艺的偏差。
因此,氧化前表征成为外延晶圆的结构化质量门控,降低了将不合格材料引入氧化工艺的风险。
 

氧化后表征:五项同步测量输出,用于工艺结果的完整晶粒级重建

湿法氧化后,CHAROX 1.0 会在整个晶圆表面进行全面表征扫描,同时输出五项测量结果:氧化深度、孔径尺寸、圆度、台面几何形状及发射波长。
每项输出均反映工艺与器件质量的不同维度,共同构成晶粒级别的空间分辨率数据集。该数据集并非提供概括性指标,而是对整个晶圆上氧化结果的定量重建:

  • 氧化深度图揭示了氧化前沿的横向扩展,
  • 孔径图将这种演变转化为器件关键几何参数,
  • 波长图则提供了直接的光学性能指标。

由此获得对工艺结果的完整且连贯的视图,能够立即评估整个晶圆范围内的均匀性、性能分布及规格符合性。

Full-wafer characterisation tools for VCSEL pre-oxidation and post-oxidation process control

跨步骤诊断:在外延生长、光刻和氧化

五项测量结果的同步输出,使诊断能力超越了氧化步骤本身。由于所有数据集均在同一晶圆上、同一空间参考系内获取,输出结果之间的相关性与非相关性直接反映了工艺源头的信息。若光阑梯度与氧化深度梯度相关,则表明存在工艺引起的非均匀性,通常与温度、水蒸气或压力条件有关。
若出现相同的孔径变化但未伴随相应的深度变化,则揭示了由材料引起的偏差,例如局部EPI成分差异。台面尺寸图为上游光刻和蚀刻质量提供了直接参考,从而支持对整个制造流程进行跨步骤分析。这种结构化的解释框架将表征转化为工艺诊断工具,指导针对氧化、EPI生长或上游图案化等相应步骤采取纠正措施。
 

良率预测与SPC(统计过程控制):从光阑图到批次分析

由 CHAROX 1.0 生成的孔径大小图,在工艺产出与器件性能之间建立了直接的定量关联,使其成为晶圆级良率预测的主要依据。每个芯片都会被分配一个测得的孔径直径,该数值可与阈值电流、发射波长和调制性能的规格范围进行对比。符合规格的芯片预计能通过电气测试,而超出规格的芯片则在表征阶段就被识别出来。这使得在下游测试之前即可进行早期良率估算,并为做出明智的批次处置决策提供依据。此外,该结构化数据集可集成到统计过程控制框架中,通过该框架可对平均孔径、孔径分布和晶圆级均匀性等批次间指标进行趋势分析。这将表征从单纯的测量步骤转变为决策框架,既支持即时工艺控制,也助力长期良率优化。
 

CHAROX 1.0 的主要优势

从预氧化到后氧化的全晶圆质量控制

支持在氧化前后进行晶粒级表征,将入厂EPI筛选转变为结构化的质量把关环节,并全面重构整个晶圆的工艺结果。

高级工艺诊断与根本原因分析

五个同步测量输出可提供独特的数据集,用于区分工艺引起的偏差与材料相关的缺陷,从而在电镀、光刻和氧化等工艺环节中实施有针对性的纠正措施。

该团体

 

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