描述
[应用说明50318]
今天的半导体和太阳能产业推动了对更薄晶圆的需求，以节约硅和满足新的集成电路应用。为了满足这一需求，晶圆制造商寻求对硅产品进行更大的尺寸控制。
非接触式电容传感器提供测量平坦度，厚度变化和其他关键尺寸所需的精度，精度和速度。通常，标准电容传感器用作经典双板电容间隙测量场景的一板。接地目标 - 即硅晶片 - 形成第二板。
然而，接地呈现挑战。首先，它可以划伤或损坏晶圆，易碎和昂贵。其次，它禁止那些必须移动晶片以获取所有计量测量的感测场景。
虽然有办法克服接地问题-寄生电容耦合，第二个传感器的工作相位有180度的偏差，或接地卡盘来支持晶圆——它们的效果有限。这个应用说明描述了一个更好的解决方案:一个推挽探头专门为不接地的目标设计。
问题
测量156mm²光伏晶圆的厚度和翘曲，当它们以每秒一个晶圆的速度通过时?要求精度< 1um。
解决方案
在上述场景中，当晶片经过电容探头时，几乎不可能使其接地。即使有可能，不良的接地也会引入不可接受的噪音来破坏结果。
MTI公司专有的推挽式探针系统可以测量未接地的半导体晶圆。基于传统的电容测量原理，该设计将两个电容传感器内置在一个探头体中。每个传感器以相同的交流电压驱动，信号之间有180度的相移。这种转移使电流通过目标表面而不是通过目标到地面，消除了不准确造成的地面目标。
MTI的- 562页放大器汇总单个输出信号，产生一个单一的0到10 VDC输出，与探针到晶圆间隙成比例。亚微米精度在探针对峙距离达到2毫米。
好处
- 推拉式探头是被动的，在很宽的温度范围内非常稳定
- 推挽技术可用于高阻目标
- 没有必要为了目标材料的变化而重新校准探针
- 推挽放大器的设计抵消了可能在目标中诱发的共模电噪声
- 使用电压输出范围的各个部分采用厚度测量，没有降低设备精度
用于制造集成电路(ic)和硅光伏电池(PV)的半导体晶圆既脆弱又昂贵。精确测量弯曲和翘曲等关键晶圆参数的能力不仅确保了电路图案的完整性，还提高了产量，降低了生产成本。
推挽探头是MTI的Accumeasure™放大器系列的独特版本。这种特殊的设计为晶圆的弯曲和翘曲提供了准确的表面信息。
MTI销售专门为光伏市场设计的集成测量系统。形式PV-1000(在这里显示)符合ASTM测量规范。
三组推挽探针配置PV晶片。
通过PLC和特殊软件，PV-1000系统可以测量、记录和协助硅片装箱。
MTI的Proforma 300SA采用推挽技术进行晶圆绘图。