前道晶圆表面颗粒与缺陷光学检测方案

汇鼎金融 26-09-24

半导体作为现代工业的核心元件,支撑算力、汽车电子、高端装备等众多关键领域,芯片产能、良率与可靠性关系到整条产业链。晶圆表面的微小颗粒、图案缺陷、隐裂、套刻误差等,任何一个细微瑕疵都可能导致芯片失效。

机器视觉在晶圆前道颗粒及表面缺陷检测环节的检测价值极高。我们可以按照下方的三种光学模式来进行检测。

1、明场检测

适合宏观缺陷检测

·直射光照明

·反射光成像

·高对比度显示划伤、污渍、缺口等宏观缺陷

2、暗场检测

适合散射颗粒检测入

·倾斜环形照明

·仅收集散射光

·高灵敏度检测微小颗粒

3、激光散射检测

适合微小颗粒检测

·激光照明

·多角度散射收集

·超高灵敏度检测

·亚微米颗粒

以扫描式暗场方案为例:

首先全片扫描,无死角;

缺陷捕获,多通道图像采集,记录缺陷特征信息;

缺陷分类;

人工复制,高效复制界面,确认缺陷真伪;

良率分析,缺陷统计与趋势分析,驱动工艺改进与良率提升。

51camera晶圆表面颗粒与缺陷检测方案

关键检测参数

  • 缺陷尺寸
  • 缺陷密度
  • 检测灵敏度
  • 误报率
  • 复测率
  • 检测吞吐量

晶圆表面颗粒与缺陷检测的必要性

晶圆制造工序工序精密,晶圆前道的颗粒、表面缺陷检测,是半导体制造良率管控链条里不可缺失的一环。晶圆上的微颗粒落在有源区、栅极、金属线路位置时,会造成图形断路、短路、掩模畸变,直接导致 Die 失效。表面微观缺陷如划痕、针孔、鼓包、薄膜褶皱、残留、色斑、氧化异常等会破坏薄膜与图形结构,后续工序中缺陷会被放大。

随着中国半导体产业向更先进工艺迈进,对半导体缺陷检测质量要求也比较高,志强视觉可提供完整的视觉检测方案,助力半导体企业发展。