Optische Messgeräte · Bildverarbeitung · Softwareentwicklung

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Automatisches Kontakt­winkel- und Oberflächen­spannungs­messgerät mit Kreuztisch zur automatischen Proben­positionierung nach frei programmier­baren Mess­vorlagen oder per Joystick, schritt­motor­getriebenem Dispens­system, schritt­motor­getriebener Absenk­einrichtung

 

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Beschreibung

Surftens Automatic – Überblick

SURFTENS-automatic mit einem Messfeld (200 x 200)mm und einem automatischen Dosier- und Tropfenaufsetzsystem

 

 

Das Kontaktwinkelmessgerät Surftens Automatic wurde speziell für den Einsatz in der Halbleitertechnologie zur Messung des Benetzungsverhaltens von Siliziumwafern entwickelt. Es zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

 

Reinraumtauglichkeit

vollautomatischer Messablauf

kompakter Aufbau

motorischer Messtisch (200 x 200) mm

Softwaremodul zur Berechnung der freien Oberflächenenergie aus bis zu 5 Testflüssigkeiten

Surftens Automatic – Einsatzgebiete

Die Einstellung des Benetzungsverhaltens von Siliziumwafern ist ein Standard-Prozessschritt in der Halbleitertechnologie, z.B. bei der Herstellung von Schaltkreisen und Solarzellen. Die objektive Messung der Oberflächenenergie vor allem nach der Behandlung der Oberfläche ist notwendig, um die Einhaltung technologischer Parameter im Produktionsprozess zu kontrollieren und zu garantieren oder neue Technologien zu entwickeln. Surftens Automatic dient dazu, die Homogenität der Oberflächeneigenschaften vollautomatisch zu ermitteln. In frei definierbaren Rastern werden automatische Tropfen gesetzt und deren Kontaktwinkel gemessen. Diese Kontaktwinkelmeappings erlauben Aussagen über die Qualität und Funktion der Anlagen zur Oberflächenbehandlung.

 

 

Surftens – die Messsoftware

Grundsätzlich ermöglicht die Messsoftware Surftens die vollautomatische Messung des Kontaktwinkels am liegenden Tropfen nach verschiedenen Fitmethoden (Sphäre, Polynom). Dabei wird der Tropfen automatisch erkannt. Der Tropfen wird automatisch erzeugt, auf die Probenoberfläche aufgesetzt und gemessen. Auch die Probenpositionierung erfolgt automatisch.

 

Für mitunter probenabhängig auftretende kritische Kontrastverhältnisse ist die Bedienung mittels Joystick möglich. Für solche Fälle bietet die Software zusätzliche Optionen wie z.B. das manuelle setzen der Basislinie durch den Operator.

 

Der Leistungsumfang wird durch zahlreiche Mess- und Servicefunktionen erweitert, auf die optional zugegriffen werden kann.

 

Dazu gehören:

 

Echtzeitanzeige des aktuellen Kontaktwinkels am Livebild

automatische Messung der zeitabhängigen Kontaktwinkeländerung und Darstellung in frei skalierbaren Diagrammen (Taktzeit völlig frei wählbar, minimale Taktzeit ca. 50 ms)

Messung des Fortschreit- und Rückzugswinkels am Livebild

gleichzeitige Messung des rechts- und linksseitigen Kontaktwinkels oder Messung des Mittelwertes

Die Software besitzt ein Auswertemodul (Theorie nach Wu) zur Berechnung der freien Oberflächenenergie von Festkörpern aus den gemessenen Kontaktwinkeln von zwei bekannten Messflüssigkeiten.

Surftens Automatic – Messgenauigkeit

Die Angaben zur Messgenauigkeit beziehen sich auf die Messung am Live-Videobild. Da sich ein gesetzter Tropfen durch Umwelteinflüsse ständig ändert, wird zum Nachweis der Messgenauigkeit ein so genannter »Kontaktwinkelstandard« verwendet. Die Software besitzt folgende Parameter:

 

Auflösung der Kontaktwinkelmessung: 0,05°

Reproduzierbarkeit der Kontaktwinkelmessung: ±0,1°

Messgenauigkeit: ±0,5°

Surftens Automatic – alternative Ausstattungsvarianten

SURFTENS WH 300

Mehr Informationen zum SURFTENS WH 300 >

Eine erweiterte Version des Surftens Automatic ist das SurftensWH 300, welches mit einem Waferroboter und einem Loadport ausgestattet ist. Das SurftensWH 300 wurde speziell für die 200 mm- und 300 mm-Halbleitertechnologie entwickelt und ist in der Lage, vollautomatische Kontaktwinkel-Mappings für bis zu 25 Wafer hintereinander aufzunehmen.

SURFTENS WH 300

SURFTENS HL

Mehr Informationen zum SURFTENS HL >

Für einfachere Ansprüche hat sich das SURFTENS HL bewährt. Hierbei handelt es sich um ein manuelles Gerät, optional mit motorischem Dosiersystem.

 

SURFTENS HL

 

 

 

Technische Daten SURFTENS-automatic (200 x 200)

Parameter

Surftens Automatic

Probentisch (Standard)

Surftens Automatic (200 x 200) mm

Probendicke

bis 5 mm

Messbereich Kontaktwinkel

1° bis 180°

Auflösung/Genauigkeit der Kontaktwinkelmessung

±0,05°/±0,5° am Livebild

Optik (Standardausstattung)

feste Vergrößerung, motorisch fokussierbar

Tropfenplatzierung

automatisches motorisches aufsetzen des Tropfens

Kamera (Standardausstattung)

s/w USB-Kamera 1 MPixel

Neigungswinkel der Messoptik

0°-2°, einstellbar

Dispenssystem (Standardausstattung)

Einfach-Direktdispenssystem

Reproduzierbarkeit Tropfenvolumen

0,1 µl

Software

Surftens, lauffähig unter Windows

Lichtquelle

homogenes Leuchtpad, regelbar

Computer

Standard-Windows-PC entsprechend jeweiligem Stand der Technik

 

Diese Ausstattungsmerkmale können im Sinne der technischen Verbesserung geändert werden. Bindend ist die im Angebot spezifizierte Ausstattung.

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Surftens Automatic