應用場景
無圖晶圓指的是在晶圓制備階段還未刻蝕任何圖形的晶圓,其任何微小缺陷都有可能在后續(xù)工藝中被放大,需及時檢測臟污、劃痕、崩邊等缺陷。
應用難點
(1)精度與效率難以平衡
大尺寸晶圓(如300mm)的外觀檢測面臨著檢測精度與效率難以平衡的難題:提高檢測速度易導致精度損失,而追求高精度往往會降低效率,這對檢測系統(tǒng)的視覺硬件與算法處理能力提出了雙重挑戰(zhàn)。
?(2)微弱信號難以捕捉
無圖晶圓外觀檢測通常使用暗場檢測系統(tǒng),暗場檢測利用反射光之外的散射光信號構(gòu)造圖像。但實際操作中,表面平整度高的微小缺陷可能因散射光信號微弱難以被捕捉到;且環(huán)境光、視覺系統(tǒng)本身的噪聲等因素易引入背景干擾,影響對微弱散射信號的識別,導致誤判或漏檢,這對視覺檢測系統(tǒng)的靈敏度提出了更高要求。
??乒怆姺桨福焊唠ATDI線陣相機
面對上述難題,??乒怆姼唠ATDI線陣相機憑借優(yōu)異性能逐個擊破,有針對性地解決了弱光高速環(huán)境下的無圖晶圓外觀檢測挑戰(zhàn)。
?行頻突破1000kHz:兼顧精度與速度
埃科光電8K高階TDI線陣相機最高行頻達1000kHz,同系列16K分辨率相機最高行頻500kHz,搭配CoaXPress12數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)高速傳輸,兼顧高分辨率高速度成像。這意味著檢測系統(tǒng)在追求圖像細節(jié)同時無需犧牲生產(chǎn)節(jié)拍,大幅提升檢測效率。

紫外增強:精準識別微小缺陷信號
根據(jù)瑞利判據(jù)準則,成像系統(tǒng)的理論分辨率與光源波長正相關(guān)。波長越短,分辨率極限越高。因此,利用波長短的紫外光進行成像,天然具備探測更微小缺陷的能力。在晶圓外觀檢測中采用紫外反射成像,可捕捉到可見光無法探測的微小缺陷。
??乒怆娫摽罡唠ATDI線陣相機提供高靈敏度紫外增強版本,其感光波段覆蓋200nm-1100nm,在266nm這一典型紫外應用波段的量子效率(QE)大于65.8%,擁有卓越的檢測精度與缺陷檢出率,可為晶圓微小缺陷檢出提供更高效精準的支持。

低讀出噪聲:還原圖像細節(jié)
工業(yè)相機的噪聲是指成像過程中不希望被采集到的,實際成像目標之外的信號。噪聲會疊加在真實的圖像信號上,導致圖像出現(xiàn)“雜點”、顆粒”等干擾。在無圖晶圓暗場檢測環(huán)境中,由于曝光時間很短,成像信號弱,來自真實信號與來自暗電流的散粒噪聲都很小,此時主要的噪聲來源就是讀出噪聲,讀出噪聲成為影響成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
??乒怆姼唠ATDI線陣相機內(nèi)嵌精巧的電路設計及可靠的熱設計技術(shù),讀出噪聲低至5.9e-,確保微小缺陷信號能被精準識別,把晶圓外觀缺陷“一網(wǎng)打盡”。

時間延遲積分技術(shù):卓越信噪比
在無圖晶圓暗場檢測環(huán)境中,表面平整度高的微小缺陷可能因散射光信號微弱難以被捕捉到。時間延遲積分技術(shù)(TDI)可控制多行像素對同一目標逐行曝光,再通過多次累積來增強信號強度,能夠在保持高掃描速度的同時顯著提升靈敏度及信噪比。
埃科光電高階TDI線陣相機最高支持設置256線TDI階層,高掃描速度下依舊保留圖像細節(jié),信噪比大幅提升,有效解決高速檢測中的響應不足和噪點問題,尤其適用于無圖晶圓外觀檢測。

機卡一體化方案:穩(wěn)定視覺系統(tǒng)
在大視野無圖晶圓檢測中,連續(xù)高速工作會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),此時圖像數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸是保證系統(tǒng)效能的關(guān)鍵。??乒怆姼唠ATDI線陣相機搭配8通道CoaXPress圖像采集卡(Vulcan-CXP12-8),可實現(xiàn)高達100Gbps圖像采集速度,單鏈路速度最高12.5Gbps,輕松實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)高速傳輸,從圖像采集到傳輸有效抵御電磁干擾,確保圖像數(shù)據(jù)穩(wěn)定地傳輸?shù)焦た貦C中,為無圖晶圓檢測提供更高效穩(wěn)定的硬件支持。

應用效果

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崩邊? ? ? ? ? ? ? ? ?水印
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線痕? ? ? ? ? ? ? ? 油污
產(chǎn)品參數(shù)

隨著半導體工藝邁向后摩爾時代,視覺檢測是把控半導體產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。埃科光電聚焦晶圓制備到封裝測試各工藝段,致力于為半導體行業(yè)全制程提供更高效、更精準的視覺檢測解決方案。