GWI System Glass Wafer Inspection

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Jasmin Kirchner
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GWI System Glass Wafer Inspection Das GWI System wurde speziell entwickelt um Fehler in Wafern in einem frühen Stadium der Produktion zu erkennen.

Selbstverständlich stehen für höhere Anforderungen höhere Auflösungen zur Verfügung.

1 GWI System Glass Wafer Inspection Das GWI System wurde speziell entwickelt um Fehler in Wafern in einem frühen Stadium der Produktion zu erkennen. Das System basiert auf einer hochauflösenden smart Kamera, welche ein Bild vom Wafer aufnimmt. Um die geforderte Genauigkeit in der Fehlererkennung zu erreichen wurde ein 5 MPixel Sensor gewählt. Selbstverständlich stehen für höhere Anforderungen höhere Auflösungen zur Verfügung. Bild 1 System Setup Das komplette System besteht aus einer schwarzen Aluminium Struktur, wobei die smart Kamera die Elektronik mit einschließt. Eine hochleistungsfähige LED Beleuchtung erhellt den Wafer von der Unterseite. Abhängig von der Größe des zu inspizierenden Wafers, variiert auch der Durchmesser der Aussparung für die Beleuchtung. Die Kommunikation zur Prüfeinheit kann entweder via Ethernet oder RS232 erfolgen. Optional auch via USB. 1/7

SmartCamera System Die komplette Auswertung des Wafers erfolgt in der smart Kamera.

Das Bild des Glaswafers wird aufgenommen und sofort in der Kamera ausgewertet.

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit ein Display direkt an der Kamera anzuschließen um die Ergebnisse an einem Monitor zu sehen.

2 SmartCamera System Die komplette Auswertung des Wafers erfolgt in der smart Kamera. Die Bildverarbeitung erfolgt in der Kamera durch die ARM Cortex A8 CPU mit 1 GHz und der zusätzlichen 800 MHz DSP. Das Bild des Glaswafers wird aufgenommen und sofort in der Kamera ausgewertet. Die Ergebnisdaten und Bilder werden zur SPS übertragen. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit ein Display direkt an der Kamera anzuschließen um die Ergebnisse an einem Monitor zu sehen. Bild 2 EyeCheck 2xxx, EyeCheck 3xxx Serie Das Bild unten zeigt die Schnittstellen des Systems. Um den Auswerteprozess durchzuführen sind Ethernet, RS232 und Power I/O Anschlüsse notwendig. Der Power I/O Anschluss beinhaltet auch die RS232 Schnittstelle. Alle anderen Anschlüsse sind optional. Bild 3 EyeCheck Anschlüsse 2/7

Das komplette System ist basierend auf einem Windows PC programmiert, wie in Bild 8 zu sehen ist.

Kommonikationsprotokolls. Für den Datentransfer werden Ethernet oder RS232 verwendet.

Dies sind einfache Abläufe, welche an die GWI (Glass Wafer Inspection) Kamera gesendet werden und die Antwort

3 Das komplette System ist basierend auf einem Windows PC programmiert, wie in Bild 8 zu sehen ist. Nach der Programmierung wird das System vom PC getrennt und die Kommunikation zum System erfolgt anhand eines Kommonikationsprotokolls. Für den Datentransfer werden Ethernet oder RS232 verwendet. Die Wafer Inspektion und Fehlererkennung beruht auf dem Remote Protocol. Dies sind einfache Abläufe, welche an die GWI (Glass Wafer Inspection) Kamera gesendet werden und die Antwort über das Ergebnis sind auch Abläufe (=strings). Daher ist es möglich den Prozess wenn nötig, mit einer einfachen SPS zu kontrollieren. Bild 3 Teilweise unbeschichtet Bild 4 Schwarzes Partikel mit Schweif 3/7

4 Bild 5 Beispiel: fehlerhafte Wafer Bild 6 Wafer mit Kratzern, die von der EyeVision Software erkannt wurden 4/7

5 Glass Wafer Inspection Program (GWIP) Das GWIP wurde für die Analyse von Glaswafern, um Fehler an deren Oberfläche zu erkennen, entwickelt. Das Programm ist optimiert für die oben angeführten Fehler, kann aber auch einfach für anderen Defekte angepasst werden, solange sie im Bild erkannt werden können. Das System beruht auf einem 5 MPixel CMOS Sensor, oder aber einem CCD Sensor in dem selben Gehäuse. Mit einem CCD Sensor sind weitere Optionen verfügbar, welche interessant sind um andere Fehler als in diese Dokumentation beschrieben, zu erkennen. Bild 8 Das Prüfprogramm mit erkannten Kratzern auf dem geprüften Wafer 5/7

6 Bild 9 Bild 10 Das Prüfprogramm mit Substrat-Fehler auf dem geprüften Wafer EyeVision Prüfprogramm mit einem schlechten Wafer 6/7

7 Bild 11 EyeVision Prüfprogramm mit erkannten Kratzern und Partikeln auf Wafer Das GWI System beinhaltet die smart Kamera, die Software EyeVision und dazugehörige Kabel um das System mit dem Hauptrahmen oder der SPS zu verbinden. Dazu gibt es einige Programme um die Ergebnisse der Auswertung an einem Windows System zu visualisieren. Und zusätzlich gibt es die Möglichkeit das GWI direkt an einen VGA Monitor anzuschließen um den aktuellen Status und Auswerteergebnisse anzuzeigen. Die Software beruht auf der EyeVision 2.6 R036 LTS (Long Term Support) Version. Diese Version wird ersetzt mit der neuen Generation, der EyeVision 3.0 Version welche auch Asiatische Sprachen unterstützt und anderen neuen Funktionen. Mit der nächsten Software Generation wird das Einlernen von Prüfprogrammen auch mit Linux Systemen möglich. GWI Glass Wafer Inspection made by EVT GmbH Haid und Neu- Str Karlsruhe Germany Web: mail: info@evt-web.com 7/7

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EyeCheck Smart Cameras 2 3 EyeCheck 9xx & 1xxx Serie Technische Daten Speicher: DDR RAM 128 MB FLASH 128 MB Schnittstellen: Ethernet (LAN) RS422, RS232 (nicht EC900, EC910, EC1000, EC1010) EtherNet / IP