Systèmes de déplacement automatisés pour tests, mesures et inspections

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1 Profilométrie de surface Tests de capteur Systèmes de déplacement automatisés pour tests, mesures et inspections Inspection des semi-conducteurs et métrologie Automatisation intégrée et acquisition de données Systèmes pour salle blanche et sous vide poussé Dédié aux Sciences du Déplacement Aerotech Worldwide États-Unis Allemagne Royaume-Uni Japon Chine Taïwan France

2 Capacités de test, de mesure et d inspection Depuis 1970, Aerotech se consacre au développement de solutions industrielles de test, de mesure et d inspection. Notre savoir-faire couvre les systèmes en atelier de production, en laboratoire R&D, dans les salles blanches et les chambres à vide. Notre capacité à fournir des produits et des systèmes spécialement adaptés aux besoins des utilisateurs finaux, des intégrateurs et des fabricants OEM à grand volume est inégalée et notre gamme offre qualité, performances, polyvalence et retour sur investissement maximum. Tests de capteurs Platines de rotation calibrées mono-axe et multiaxes Logiciel de simulation de déplacement Commandes avancées Excellente stabilité de vitesse et de position 5 Profilométrie de surface 15 Plateforme de mesure de surface compacte (SMP) Drivers linéaires Support de système intégré Mesure des wafers, des systèmes optiques et des formes cylindriques Tests non-destructifs 19 Inspection aux rayons X Tests par ultrasons Grande choix de composants Drivers linéaires Moteurs linéaires et rotatifs 2

3 Inspection et métrologie des semi-conducteurs Ellipsométrie, scanning par interférométrie en lumière blanche, mesures par palpage Platines à moteur linéaire haute performance Platines rotatives et verticales à entraînement direct de faible épaisseur Chuck à dépression avec mise à niveau intégré en option Contrôleurs digitaux linéaires ou PWM 23 Systèmes pour salle blanche et sous vide poussé Tests de système de navigation inertielle pour satellite Scanning pour la microscopie électronique Polissage d optiques Option de vide de 10-3 à 10-8 Expérience des applications sous vide 35 Automatisation et acquisition de données intégrées Contrôleurs standalone et sur PC Intégration PLC et déplacement avec MotionPAC Interface opérateur Acquisition de données Sensor Fusion Fonctions avancées de commande et de réglage 41 3

4 Table des matières SIÈGE SOCIAL Aerotech, Inc. 101 Zeta Drive Pittsburgh, PA États-Unis Tél. : Fax : sales@aerotech.com Aerotech Royaume-Uni Jupiter House, Calleva Park Aldermaston, Berkshire RG7 8NN, United Kingdom Tél. : Fax : sales@aerotech.co.uk Aerotech Allemagne Südwestpark Nuremberg, Allemagne Tél. : Fax : sales@aerotechgmbh.de Aerotech Japan chome Kitahoncho Funabashi-shi Chiba-ken, , Japon Tél. : sales@aerotechkk.co.jp Aerotech Chine Unit 3328, 33/F, China Merchants Tower, Connaught Road Central, Hong Kong Tél. : saleschina@aerotech.com Aerotech Taïwan 1F No. 42 Lane 128 Jing Ye 1st Road Zhongshan District, Taipei, Taïwan RDC (104) Tél. : salestaiwan@aerotech.com Aerotech France BP Villemandeur Cedex France Tél. : sales@aerotech.co.uk Capacités de test, de mesure et d inspection...2 Tests de capteurs Tests et étalonnage de capteur inertiel...6 Simulateurs de déplacement...8 Tests de capteur standards...12 Profilométrie de surface Plateforme de mesure de surface (SMP)...16 Solutions traditionnelles de profilométrie et de mesure...18 Tests non-destructifs Inspection aux rayons X...20 Tests par ultrasons...22 Inspection et métrologie des semi-conducteurs Mesure de film fin...24 Inspection de wafers...26 Microscopie à force atomique...28 Détection de défauts/balayage de particules...30 Caractérisation magnétique et électrique...32 Inspection de réticules...33 SEM, TEM, FIB...34 Systèmes pour salle blanche Capacités pour salle blanche...36 Systèmes sous vide poussé Applications sous vide...38 Plateforme de test rotative...40 Automatisation et acquisition de données intégrées Solutions d automatisation intégrées d Aerotech...42 Commandes standards...44 Commandes avancées...45 Acquisition de données Sensor Fusion...46 MotionPAC...48 Un grand éventail d options de driver...50 Déplacement rotatif et linéaire Solutions de déplacement rotatif...52 Solutions de déplacement linéaire...56 Platines XY à coussin d air...58 Nano-positionneurs...60 Des composants aux solutions intégrées...64 Pourquoi être partenaire avec Aerotech...65 Systèmes customisés...66 Capacités dans d autres marchés...68 Formation et support dans le monde...70 Prix et récompenses...71 Copyright 2012, Aerotech, Inc. Les informations de cette brochure sont sujettes à changement sans préavis. 4

5 Tests de capteurs

6 Tests et étalonnage de capteur inertiel Quels que soient la taille, la composition, les degrés de liberté ou la quantité de capteurs, Aerotech dispose d une solution de test et d étalonnage des capteurs inertiels d aujourd hui. Nos solutions sont conçues pour induire des accélérations, des positions et des excitations sinusoïdales en vue de tester et d étalonner les accéléromètres, les gyroscopes, les systèmes de navigation inertielle, les gyroscopes à fibre optique, les appareils de mesure inertiels et les systèmes stabilisés. Couplées à nos contrôleurs de pointe incluant la suppression d harmoniques, le logiciel Motion Simulator, le logiciel Motion Designer, et de nombreuses autres commandes avancées, ces solutions vous garantissent des tests et un étalonnage précis et très répétable. Applications Accéléromètres Gyroscopes Étalonnage de MEMS Appareils de mesure inertiels Caractéristiques et avantages Simulateurs de déplacement à entraînement direct de haute précision Couple reluctant nul Couple élevé Coussins d air ou roulements mécaniques Acquisition de données en temps réel Modes en position, vitesse et oscillation Importation de profil d utilisateur Outils de programmation faciles à utiliser Joints tournants électriques ou câbles torsadés d alimentation et de transmission de signaux des unités sous test Des systèmes mono-axes économiques aux systèmes à trois axes haute performance 6

7 Platines de rotation de précision à entraînement direct calibrées en vitesse et en position Roulements à contact oblique ou coussins d air à haute capacité de charge Contrôle en boucle fermée extrêmement précis Moteur brushless sans encoche pour un déplacement régulier sans couple reluctant Grand choix de joints tournants électriques intégrés à faible bruit, pour les signaux et l alimentation du client Plusieurs types de moteur pour configurations à haute vitesse ou à couple élevé Excellentes performances d erreur de déplacement Orifices doubles pour liquide ou gaz Design faible maintenance Résolution de position jusqu à 0, (0,1 μrad) (0,02 seconde d arc) ARMS-260 ARMS-200 ARMS-150 Erreur de position sans suppression d harmoniques Erreur de position avec suppression d harmoniques Le problème Une excitation sinusoïdale est souvent nécessaire pour effectuer des tests sur un dispositif inertiel ou pour l étalonner. La nature même du test introduit des erreurs de déplacement à la fréquence d excitation et à d autres harmoniques d ordre plus élevé. Si elles ne sont pas corrigées, ces erreurs risquent de fausser les résultats du test ou l étalonnage, ou de provoquer des défauts évitables d assurance qualité. Commande avancée : suppression des harmoniques La solution La suppression d harmoniques, qui fait partie de notre boîte à outils de commandes dynamiques, vous permet de compenser facilement toute perturbation provoquée par la fréquence d excitation ou par une charge déséquilibrée. Cette fonction s adapte à l amplitude et à la fréquence de la source d erreur. Un assistant de configuration facile d emploi est fourni sur le scope digital et le simulateur de déplacement. Aerotech comprend que toute perturbation est inacceptable et a développé une suppression d harmoniques sur tous ses contrôleurs afin de supprimer ces erreurs, ce qui conduit aux résultats de test et d'étalonnage les plus précis. 7

8 Simulateurs de déplacement - GUI Caractéristiques principales : Pour simulateurs de déplacement à 1, 2 ou 3 axes Interface utilisateur graphique conviviale Importation du profil de déplacement graphique PVAT (position, vitesse, accélération, temps) Sortie synchronisée avec la position (PSO) pour synchronisation d événement temps réel Suivi de trajectoire à partir d entrées digitales, analogiques ou programmées Le mode de réponse en fréquence permet un balayage d entrée sinusoïdal et la validation des performances des unités sous test du dispositif client. Apprentissage itératif pour minimiser les erreurs de position. GUI en mode client-serveur permet un traitement et un contrôle en parallèle par le réseau Ethernet La suppression d harmoniques minimise les erreurs de position créées par les déplacements sinusoïdaux. L'écran de Tracking permet de sélectionner les signaux externes de suivi Motion Designer Écran principal Réponse en fréquence Programme Analyse des données 8

9 Simulateurs de déplacement - mono-axe Table calibrée en vitesse mono-axe ARMS Les configurations mono-axes incluent en option un support autonome ultra-rigide avec pieds réglables Reconfigurable pour une course continue ou limitée Joint tournant électrique sur mesure en option Orientation verticale ou horizontale Taille de plateau interface customisable Zone de montage de plusieurs unités sous test (UUT) sur nos interfaces de grande taille pour tests simultanés ARMS-260 Charge utile de 227 kg Accélération sans charge > /s 2 Vitesse minimale 0,001 /s Rotation ou oscillation à vitesse élevée Acheminement de la puissance et des signaux UUT par des joints tournants Mouvement de tilt Commande sur PC par le logiciel de simulation de mouvement Aerotech et les électroniques montées en rack Npaq ou HLE Platine de rotation calibrée en vitesse mono-axe haute précision avec tilt Permet de travailler à différents angles d'inclinaison Montée sur une rotation à vis tangente assurant le tilt 9

10 Simulateurs de déplacement deux axes Des simulateurs de déplacement sur deux axes sont utiles pour les tests d'axe simultanés des capteurs de position, de vitesse et d'accélération. Platine de rotation calibrée en vitesse deux axes avec électronique intégrée Rotation continue des deux axes Déplacements sans à-coups, grâce aux moteurs brushless sans encoches sans couple reluctant Joints tournants électriques pour puissance et signaux capteurs Joints tournants d alimentation gas/liquide Roulis continu Base machine contient le contrôleur de déplacement, les drivers digitaux linéaires et le bandeau de sécurité avec arrêt d'urgence. Tests des centrales inertielles et des systèmes gyroscopiques Lacet continu Arrêt d urgence déporté pour sécurité ergonomique p 1 0,8 0,6 0,4 Précision (arcsec) 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8 Vers l avant Vers l arrière Moyenne -1 Graphique de précision supérieure à ±1 arcsec (±4,85 μrad) Position (degrés) ALAR-150 ES12803 DWH Options de PC à distance ou intégré Drivers linéaires et commande d arrêt d urgence intégrés pour minimiser l'espace au sol 10

11 Simulateurs de déplacement trois axes Les simulateurs de déplacement à trois axes assurent des mouvements de roulis, de tangage et de lacet simultanés pour les profils de vitesse angulaire dans l espace 3D réel. Roulis, tangage et lacet continus Concept à encombrement réduit pour le test des gyroscopes MEMS Conception modulaire basée sur les rotations de la série ARMS Course continue ou limitée en option Pied support en option La précision et le voilage sont testés sur chaque simulateur de déplacement. Le voilage typique est inférieur à 10 μrad. La précision typique est de ±5 à ±10 μrad. Précision (arcsec) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 Vers l avant Vers l arrière Moyenne Position (degrés) Platine de rotation en vitesse mono axe intégrées dans une étuve Montage vertical ou horizontal disponible Temps de cycle fiable pour tests en température 11

12 Tests de capteurs standards Les produits fabriqués de nos jours contiennent des capteurs d une grande diversité de formes et de tailles, qui leur permettent de fonctionner de façon plus intelligente et plus sûre. Il est donc essentiel de tester le bon fonctionnement de ces capteurs. Quel que soit le type de capteur, Aerotech a une solution répondant à vos besoins. Applications Capteurs de position Détecteurs infrarouges Capteurs automobiles Capteurs de pression Produits APR ADRT/ADRS Série PRO (vis à billes et moteur linéaire) AGC ACS AGS1500 Solutions personnalisées Contrôleurs multiaxes A3200 et Ensemble Caractéristiques et avantages Excellente stabilité de vitesse Mise en position rapide Rendement élevé Grande précision Des composants au système clé en main Large choix de platines Interface utilisateur personnalisable Environnement de développement intégré (IDE) Techniques de contrôle commande avancées ADRS APR PRO165LM 12

13 Une variété de platines de déplacement linéaire pour chaque application ANT130-L : platine à moteur linéaire à résolution nanométrique PRO165LM-XY : Combinaisons standards XY, XYZ et XYθ ACT115 : actionneurs à faible coût et à délais rapide de livraison MPS75SL : platine linéaire miniature à vis Vaste sélection de contrôleurs intégrés Série Ensemble Série Soloist 13

14 Tests de capteurs standards Goniomètres AGC Goniomètres pour environnements de test uniques Drivers linéaires pour environnements de test délicats Solutions intégrées pour minimiser les temps de mise en route Drivers linéaires Ndrive (ML, CL, HLe) Le problème Les capteurs actuels ont une grande diversité de formes et de tailles, avec des fonctionnalités de plus en plus variées. En tant que développeur et fabricant de ces capteurs, vous attachez une grande importance aux phases de test et d inspection. Aerotech sait que vous avez souvent besoin de solutions de tests et d étalonnage personnalisées. La solution Nos ingénieurs mécaniciens, électriciens et systèmes développeront avec vous une solution correspondant exactement à vos exigences de test. Nous pouvons fournir une personnalisation à tous les niveaux. Des moteurs spéciaux aux platines personnalisées et aux machines complètes avec capot fermé, sécurité et consoles, Aerotech est votre unique fournisseur pour vos besoins d automatisation customisés. 14

15 Profilométrie de surface 15

16 Plate-forme de mesure de surface (SMP) La plate-forme de contrôle de déplacement pour mesure de surface d'aerotech (SMP) est une solution unique de profilométrie de surface. La SMP est particulièrement bien adaptée aux mesures et aux tests d'objets symétriques en rotation, mais aussi d objets plus petits asymétriques. Avec un encombrement mécanique minimal, des commandes intégrées et des options polyvalentes de capteurs, la SMP peut être facilement installée dans tout laboratoire, centre d'essai ou atelier de fabrication. Les axes R et Thêta sont disponibles avec paliers à coussins d'air ou mécaniques, offrant une solution pour tous les budgets. Caractéristiques et avantages Idéale pour les objets à symétrie de rotation Comprend jusqu à 4 axes de déplacement sous un format compact - Disponible avec palier mécanique ou à coussin d air Mesure possible des surfaces supérieures et latérales pour des pièces plates ou sphériques Conception mécanique permettant diverses options de capteurs - Interféromètre à lumière blanche - Interféromètre à plusieurs longueurs d onde - Système de vision - Sondes de contact Modèle compact 60 % plus petit que les systèmes cartésiens traditionnels Modèle haute vitesse 40 % plus rapide que les systèmes cartésiens traditionnels Excellente répétabilité de position, de l ordre du nanomètre Technologie de driver linéaire Architecture logicielle polyvalente à intégration facile Techniques de contrôle commandes avancées, afin d éliminer les perturbations de l'environnement Interface d'opérateur personnalisable pour réduire les temps de programmation RR TT Z C 16

17 Position Le problème Les composants mécaniques et les commandes sont seulement des éléments d une machine de profilométrie ou d inspection complète. L intégration des capteurs, le développement des procédés et l'acquisition des données sont des éléments beaucoup plus importants. Il est souvent long et difficile de coordonner la position de la partie mécanique avec les valeurs des capteurs. Il est aussi nécessaire d intégrer les résultats dans une interface d'utilisateur performante avant de mettre le produit final sur le marché. Temps Grâce au module d amélioration de rendement ETM d Aerotech, augmentez la stabilité de la vitesse et réduisez les délais de mise en position en présence de vibrations. La solution Aerotech offre une série d'outils logiciels puissants qui permettent de développer plus rapidement une interface adaptée. C# VB.NET Managed C++ LabVIEW (VI fournis) Bibliothèque C EPICS, TANGO IEC Motion Designer - Génération graphique de trajectoires et analyse de données VI LabVIEW de programmation d interface personnalisée Utilisez l'interface d opérateur Aerotech pour un déploiement rapide 17

18 Solutions traditionnelles de profilométrie et de mesure Les applications de profilométrie de surface posent divers types de difficultés en ce qui concerne la technologie des commandes de déplacement : les systèmes avancés sont munis de sondes extrêmement sensibles, ce qui contraint de réduire le plus possible les déplacements parasites (planéité, par exemple), et l acquisition rapide des données ne doit pas être ralentie par le contrôleur. Les plates-formes de balayage intégrées d Aerotech offrent des fonctions clés qui augmentent à la fois le rendement et les performances. Produits Gantry à moteur linéaire AGS10000 et AGS15000 Nano-positionneur multiaxes ANT130-XY Nano-positionneur vertical ANT130-L-Z Composants pour solutions personnalisées Caractéristiques et avantages Stabilité de position Haute précision Coût global de possession inférieur Du composant au système clé en main Des solutions à tous les niveaux de précision - Platines à vis à billes - Platines à moteur linéaire - Platines à coussin d air Série AGS15000 Gantry cartésien ANT130-XY et ANT130-L montés sur une base/un pont en granit 18

19 Tests non-destructifs

20 Inspection aux rayons X Aerotech comprend les défis posés par les technologies à rayons X actuelles et fournit les composants et les platines nécessaires pour tous les domaines d inspection aux rayons X. Avec des tolérances de plus en plus basses, la précision des axes est de plus en plus importante. C est pourquoi vous devez choisir vos produits chez un fournisseur capable de pourvoir à vos besoins non seulement aujourd'hui, mais également demain. Produits Platines à vis à billes PRO115 et PRO165 Platine rotative à engrenage AGR Platine ADRS à entraînement direct et roulement mécanique Platines rotatives à entraînement direct et coussin d air ABRS et ABRT Solutions personnalisées Caractéristiques et avantages Fonctionnement basse vitesse précis Excellente stabilité de vitesse Solutions de commande pour tous les axes Grand choix de composants Platine rotative à engrenage AGR-50 Platine ABRS-200MP à entraînement direct et roulement coussin d air Platine linéaire à vis à billes PRO

21 Le problème Les machines d inspection à rayons X nécessitent des axes différents, avec des niveaux de précision variés. Les axes inutilisés pendant les phases de tests nécessitent souvent une technologie de type engrenage ou vis à billes seulement, mais les autres peuvent exiger un déplacement à entraînement direct ou même une précision de niveau coussin d air. Drivers linéaires pour faible émission électromagnétique et commande de vitesse sans à-coups ABL1500Z avec platine rotative ABRT Platines rotatives à entraînement direct et coussin d air ABRT La solution Aerotech a une vaste gamme de platines et de composants satisfaisant tous les besoins des machines d inspection à rayons X. Au niveau composant, nous disposons de moteurs linéaires, de moteurs rotatifs et de solutions de commande. Nos platines à vis à billes série Pro et nos platines rotatives à engrenage série AGR sont parfaites pour les axes non utilisés pour les tests. Pour les axes de test, nous offrons un grand choix d'options à entraînement direct et à coussin d air, capables de répondre à toutes les spécifications. 21

22 Tests par ultrasons Que vous recherchiez une machine de test aux ultrasons complète ou seulement les composants pour bâtir votre propre système, Aerotech a la solution. À notre grand choix d'actionneurs motorisés linéaires, de systèmes rotatifs à engrenage et de platines à vis à billes s'ajoute notre gamme complète de commandes parfaitement intégrées, pour vous offrir la meilleure solution, disponible auprès d'un même fabricant. Gantry XYZ personnalisé, bâti à partir des platines linéaires série PRO Produits Platine linéaire à vis à billes PRO115 Actuateur linéaire ACT Drivers linéaires Drivers rackables Moteurs linéaires Moteurs rotatifs Machines d inspection clés en main Caractéristiques et avantages Économique Pas d émission de bruits électromagnétiques Des solutions polyvalentes Des composants aux systèmes complets Gamme complète de moteurs et de drivers linéaires 22

23 Inspection et métrologie des semi-conducteurs

24 Mesure de film fin Aerotech offre un grand nombre d options de platines linéaires, rotatives et Z pour les outils à deux, trois et quatre axes servant à mesurer le profil et l épaisseur des films fins. Chaque système a été conçu pour maximiser le rendement tout en minimisant les erreurs de géométrie des profils et des épaisseurs. Tous les composants mécaniques sont étudiés pour être compatibles salle blanche, en respectant des normes de fabrication strictes, par le choix attentif des matériaux et grâce à des câblages bien pensés. Le contrôleur Ensemble d Aerotech, doté de drivers Ensemble MP ultra compact, fournit une plate-forme de déplacement haute performance de faible encombrement. Produits Contrôleur/driver PWM Ensemble MP Platines motorisées linéaires haute performance (ALS20000, PRO225LM) Platines à faible épaisseur, rotatives et Z (WaferMax-Z, WaferMax-T, ADRS) Applications Ellipsométrie Réflectométrie Interférométrie à balayage en lumière blanche (SWLI) Mesures par palpeur Caractéristiques et avantages Contrôle en boucle fermée de haute précision Codeur à sortie digitale en option Moteur brushless sans encoche pour déplacement doux sans cogging Platines thêta et Z de faible épaisseur Joint tournant intégré pour opération du chuck sous vide Chuck sous vide avec mécanisme de mise à niveau Wafer chuck de 300 mm avec 3 points de mise à niveau Platine XY ALS20000 à course de 350 mm avec platine WaferMax-T Drivers PWM Ensemble MP 24

25 Le problème Les considérations de place sont un souci constant dans les usines, ce qui force les fabricants de machines-outils à proposer des machines d un encombrement le plus faible possible. Par ailleurs, Il faut également satisfaire diverses normes de sécurité. Des drivers compacts capables de fonctionner à des tensions non mortelles (48 VDC et en dessous) et pouvant être montés n importe où sur la machine sont essentiels pour pouvoir satisfaire aux normes de réglementation comme Semi S2. Drivers Ensemble ML10-40-IO-MXH (linéaire) et Ensemble MP10-IO-MXU (PWM) 141,2 mm La solution Les drivers MP et ML d Aerotech sont compacts et compatibles avec une alimentation continue. Ils offrent presque toutes les fonctionnalités de commande des autres drivers, avec un encombrement quatre fois moins important. Cette taille compacte leur permet d'être montés pratiquement n importe où et ils sont compatibles avec les alimentations de 24 et 48 VDC disponibles. 41,1 mm 107 mm 25

26 Inspection de wafers Les systèmes d inspection optique (fond clair et fond noir) font partie intégrante de toutes les unités de production de wafers. Ces outils de caractérisations des surfaces détectent une variété de défauts, y compris les vides, les creux et les rayures sur la surface du wafer. Un balayage ligne par ligne régulier à haute vitesse est nécessaire pour satisfaire les besoins des usines actuelles. L ABL9000 d Aerotech a longtemps été la norme de perfection pour ce type d'inspection, en fournissant d excellentes caractéristiques de performance dynamiques. Produits Platines à haute dynamique (Planar HD, ABL9000, ABL1500, ALS3600) Platines verticales et rotatives à entraînement direct (WaferMax Z et T) Plates-formes de commande A3200 à haute performance Caractéristiques et avantages Les moteurs linéaires à entraînement direct Aerotech permettent un balayage à haute vitesse et des temps d inversion rapides, ce qui maximise le rendement de la machine d inspection. Aerotech offre une vaste gamme d'axes pouvant être montés sur une platine XY, y compris des axes thêta d'alignement de mires et des axes Z pour la focalisation. Platine à ouverture centrale pour applications de microscopie La base de la machine et le système d'isolation fournis par Aerotech réduisent au minimum les temps d'intégration. Les ingénieurs expérimentés d Aerotech peuvent vous aider à concevoir un système dédié à vos spécifications. Plate-forme de contrôle de déplacement ABL9000 avec pont en granit/axe Z, système d isolation optimisé et base machine. Aerotech fournit un grand nombre de combinaisons de platines linéaires et rotatives, convenant pratiquement à toutes les applications d'inspection et de détection des défauts. ABL1500WB/ABL1500 XY avec un Z à coussin d air ABL1500Z à équilibrage pneumatique ABL1500WB/ABL1500 XY avec WaferMax Zθ 26

27 Le problème Le point le plus important d'un système de mesure de wafer optique est sa capacité à reconnaître et à mesurer correctement les défauts tout en respectant la cadence de la chaîne de production. Ceci suppose des structures mécaniques exceptionnellement rigides, la génération de profils de déplacement et des systèmes d'isolation adaptés. Afin de satisfaire les rendements horaires de production des wafers, il est essentiel que le système puisse respecter les spécifications de vitesse de balayage. La solution Les platines à palier mécanique comme à coussin d air d Aerotech ont été conçues avec une rigidité de structure maximale. Cette philosophie de design améliore le rendement en augmentant les fréquences propres. En outre, Aerotech a développé des routines d'optimisation de profil permettant une stabilisation plus rapide après accélération. La commande Slice régularise l inversion de sens de la platine pendant le balayage ligne par ligne, et la fonction de programmation du gain directionnel réduit les délais de stabilisation en ajustant automatiquement les gains en fonction des erreurs de déplacement résiduels. La commande Slice (balayage ligne par ligne) lie le mouvement de balayage et le déplacement de façon à former un seul mouvement régulier, et à maximiser ainsi le rendement. Erreur pos. X (μm) Erreur pos. Y (μm) Erreur pos. vectorielle (μm) Erreur de position dynamique, cercle XY Gain programmé Kpos Temps (en secondes) Temps (en secondes) Temps (en secondes) Ce système comprend des platines à coussin d air et un retour codeur par interféromètre laser à deux axes pour fournir une résolution inférieure à un nanomètre. Contrôleur de machine multiaxes Automation 3200 (A3200) Aerotech a de nombreuses configurations de platines ouvertes, y compris des systèmes à palier mécanique et à coussin d air, parfaits pour l inspection optique des wafers. Platine ouverte ALS3600 personnalisée à haut rendement 27

28 Microscopie à force atomique De nombreuses applications d inspection exigent une grande stabilité positionnelle, mais aucune n'a de spécifications aussi strictes que celles des microscopes à force atomique. Aerotech offre de multiples plates-formes de contrôle de déplacement répondant directement aux besoins de la microscopie à force atomique, fournissant des pas incrémentaux nanométrique avec une stabilité en position inférieure au nanomètre. Les plates-formes recommandées sont toutes des systèmes à entraînement directe et à codeur sans contacts, dont les performances excellentes de précision et de stabilité ont été testées de façon approfondie. Produits Plates-formes de contrôle de déplacement multiaxes ultra-stables (ABL9000, ANT95-XY, ANT130-XY) Électroniques de commande haute résolution à faible bruit (Ndrive HLe, Npaq/DL4010, Ndrive ML) Autres matériaux de construction spécialement choisis pour minimiser les problèmes thermiques Caractéristiques et avantages Contrôleur de déplacement A3200 à drivers linéaires discrets ou montés sur rack Platines motorisées linéaires XY intégrées haute performance paliers à coussin d air ou mécaniques La plate-forme de contrôle de déplacement ultrastable fournit une très grande stabilité positionnelle et une dérive thermique minimale ABL9000 gantry plan à coussin d air pour wafers de 300 mm 28

29 Position (nm) Résolution haut de gamme de 1 nm Temps (s) Le problème Les microscopes à force atomique produisent des images de géométries très complexes d une résolution exceptionnellement élevée. Le défi est de trouver une plate-forme de contrôle de déplacement offrant à la fois un positionnement de très grande précision et une absence totale de mouvement une fois en position. L instabilité positionnelle est un mouvement parasite que la microscopie à force atomique ne peut pas tolérer. Graphe des pas de 1 nm de l ANT95-XY-ULTRA ANT130-XY ANT95-XY-ULTRA Driver linéaire autonome ou sur rack La solution L ABL9000 d Aerotech peut être «verrouillé» à la fois sur les axes X et Y pour augmenter considérablement la stabilité positionnelle dans le temps. Des méthodes spéciales permettent de contrôler la procédure de verrouillage tout en conservant les informations de position. Ceci assure que l utilisateur connaît toujours l emplacement de l échantillon, quelle que soit la condition de verrouillage. Des méthodes d étalonnage spéciales peuvent être utilisées pour améliorer la précision à la fois en modes verrouillé et non verrouillé, au niveau du plan de travail d un système à platine XY. Ces techniques sont conçues pour réduire non seulement les erreurs de position mais aussi les erreurs de direction X et Y provoquées par les rotations thêta X, thêta Y et thêta Z. L Invar ALS130-XY à axe Z à équilibrage pneumatique est spécialement conçu pour augmenter considérablement la stabilité thermique. Système platine ANT180-XY 29