半導(dǎo)體芯片制造包含數(shù)百道精密工序,晶圓表面形貌(Surface Morphology)與粗糙度的細(xì)微偏差,會逐級傳導(dǎo)至光刻、刻蝕、薄膜沉積等核心制程,引發(fā)圖形畸變、器件漏電、界面分層等質(zhì)量失效問題,直接影響芯片良率(Chip Yield)。白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)依托低相干干涉原理,具備亞納米級垂直分辨率、非接觸無損測量、大視場三維形貌重建三大核心能力,是芯片全制程表面形貌與粗糙度精準(zhǔn)管控的核心量測設(shè)備。
在前道制程環(huán)節(jié),WLI主要應(yīng)用于化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)后的晶圓平坦化檢測,可精準(zhǔn)量化面粗糙度Sa、Sq核心參數(shù),捕捉0、1nm量級微觀表面起伏,有效識別晶圓表面納米劃痕、微觀凹坑等隱性缺陷。同時(shí),設(shè)備可精準(zhǔn)表征淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation, STI)溝槽側(cè)壁形貌,管控刻蝕后側(cè)壁粗糙度,從源頭降低器件漏電風(fēng)險(xiǎn)。相較于原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)單點(diǎn)小視場檢測模式,WLI支持圖像拼接全域采樣,兼顧檢測精度、范圍與效率,完全適配半導(dǎo)體產(chǎn)線在線質(zhì)控需求。
在薄膜沉積與先進(jìn)封裝環(huán)節(jié),WLI可精準(zhǔn)檢測介質(zhì)層、金屬布線層表面平整度,評估硅通孔(Through Silicon Via, TSV)側(cè)壁形貌質(zhì)量,提前攔截形貌異常晶圓,規(guī)避后續(xù)制程批量失效風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備嚴(yán)格遵循ISO 25178表面形貌計(jì)量國際標(biāo)準(zhǔn),輸出量化精準(zhǔn)的檢測數(shù)據(jù),支撐工藝參數(shù)閉環(huán)優(yōu)化,穩(wěn)定制程工藝窗口。通過全流程表面粗糙度持續(xù)性監(jiān)控,有效減少微觀形貌缺陷累積,從量測維度保障芯片生產(chǎn)良率穩(wěn)定。
大視野3D白光干涉儀可實(shí)現(xiàn)全域粗糙度(Surface Roughness)一體化測量,測量量程覆蓋超光滑表面Ra 0、03 nm至高粗糙增材制造表面Ra 14、7 μm,突破傳統(tǒng)測量設(shè)備量程局限,構(gòu)建精密測量(Precision Measurement)全新技術(shù)范式,廣泛適配半導(dǎo)體(Semiconductor)、精密制造(Precision Manufacturing)、增材制造等多領(lǐng)域精密檢測場景。
設(shè)備依托自主核心創(chuàng)新技術(shù),解鎖納米級(Nanoscale)全場景精密測量能力,兼顧檢測高效性與測量精準(zhǔn)度,適配不同粗糙度等級工件檢測需求,重塑工業(yè)精密測量(Industrial Precision Measurement)高效、精準(zhǔn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為各類精密核心部件質(zhì)量管控提供權(quán)威、可溯源的數(shù)據(jù)支撐。

核心優(yōu)勢:大視野+高精度,打破行業(yè)技術(shù)壁壘
針對傳統(tǒng)測量設(shè)備1倍以下物鏡僅可單孔使用、需兩臺設(shè)備分別完成大視野觀測與高精度測量的行業(yè)痛點(diǎn),該設(shè)備完成技術(shù)迭代升級。搭載全新0、6倍輕量化鏡頭,擁有15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),配置可兼容4個(gè)物鏡的轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單臺設(shè)備即可兼顧大視野全域觀測與亞納米級高精度測量,適配超光滑、高粗糙等各類復(fù)雜樣品檢測場景,無需頻繁切換設(shè)備,顯著提升檢測效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy)。
全域粗糙度實(shí)測案例圖示及說明(工業(yè)及半導(dǎo)體專屬)

實(shí)測超光滑表面:檢測精度可達(dá)6pm(0、006nm),完全滿足半導(dǎo)體芯片(Semiconductor Chip)、超精密器件(Ultra-Precision Components)超高精度表面粗糙度檢測要求,保障精密器件長期運(yùn)行穩(wěn)定性。

實(shí)測晶圓背面表面:粗糙度Ra 0、9μm,精準(zhǔn)適配半導(dǎo)體晶圓(Semiconductor Wafer)表面檢測場景,精準(zhǔn)把控晶圓加工精度(Wafer Processing Accuracy),為后續(xù)鍵合、封裝工藝提供可靠質(zhì)量基礎(chǔ)。

實(shí)測磨砂玻璃表面:粗糙度Ra 6、05μm,可精準(zhǔn)量化非金屬材料(Non-Metallic Materials)表面粗糙程度,適配光學(xué)部件、電子器件外殼等多行業(yè)檢測需求。

實(shí)測3D增材打印表面:粗糙度Ra 14、7μm,可完整捕捉增材表面微觀粗糙紋理(Rough Texture),為增材制造(Additive Manufacturing)工藝參數(shù)優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量管控(Quality Control)提供核心數(shù)據(jù)支撐。
大視野3D白光干涉儀突破傳統(tǒng)測量技術(shù)局限,定義精密測量全新范式,以納米級全場景測量能力,重塑工業(yè)測量(Industrial Measurement)精密、高效標(biāo)準(zhǔn),為半導(dǎo)體、光學(xué)、精密制造領(lǐng)域核心部件檢測提供全方位技術(shù)支撐,適配各行業(yè)嚴(yán)苛的精密測量需求。

四大核心技術(shù)革新(工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn),適配半導(dǎo)體場景)
一、大視野+高精度,打破行業(yè)常規(guī)局限
革新傳統(tǒng)設(shè)備技術(shù)短板,1倍以下物鏡實(shí)現(xiàn)多場景兼容適配,無需搭配多臺設(shè)備,即可同步完成大視野觀測與高精度測量(High-Precision Measurement)。設(shè)備搭載全新0、6倍輕量化鏡頭,具備15、5mm超大單幅視野,搭配四物鏡兼容轉(zhuǎn)塔設(shè)計(jì)(Turret Design),單設(shè)備覆蓋全場景檢測需求,無需頻繁切換鏡頭、設(shè)備,大幅壓縮檢測時(shí)長,提升工業(yè)質(zhì)檢綜合效率與數(shù)據(jù)一致性。

核心技術(shù)支撐(適配全域粗糙度檢測)
全域量程適配:測量范圍覆蓋Ra 0、03 nm~Ra 14、7 μm全區(qū)間粗糙度,兼容超光滑半導(dǎo)體器件、高粗糙增材部件、光學(xué)元件等各類工件,單設(shè)備完成多品類檢測,無需更換檢測設(shè)備。
納米級超高解析能力:最低可解析6pm(0、006nm)超微觀形貌形變,滿足晶圓、芯片引腳等半導(dǎo)體超精密表面檢測嚴(yán)苛要求,檢測數(shù)據(jù)符合ISO 4287、ISO 4288國際標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)可溯源、合規(guī)性強(qiáng)。
高效工業(yè)檢測設(shè)計(jì):15mm超大單幅視野搭配多物鏡轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu),簡化檢測操作流程,縮短單批次檢測周期,有效提升工業(yè)質(zhì)檢(Industrial Quality Inspection)效率,降低人工操作與設(shè)備運(yùn)維人力成本(Labor Cost)。
全場景多材質(zhì)兼容:適配金屬、非金屬、半導(dǎo)體、增材制品等多種材質(zhì)工件,可完成平面、曲面、異形結(jié)構(gòu)等不同形貌部件的粗糙度檢測,設(shè)備通用性(Versatility)行業(yè)領(lǐng)先。
新啟航半導(dǎo)體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對標(biāo)國際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對高低反射、復(fù)雜材料測量場景。
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