中图仪器光学3D表面轮廓仪助力半导体产业大发展

2019-11-09 08:32 来源:未知

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晶圆是制作IC最基础的半导体材料,晶圆的质量将直接决定IC成品的质量好坏。由于工艺水平不同,晶圆可能会在生产阶段产生冗余物、晶体缺陷和机械损伤三种缺陷。因此,高效准确的检测设备,是提供高可靠性晶圆材料的保证。相较于传统人工检测而言,机器视觉检测具有精度高、效率高、可连续性以及非接触式避免污染等优势。

半导体行业是一个点石成金的行业,将从普通的石英砂中提取的硅原料制成拥有现代工业系统“心脏”之称的IC芯片,中间须历经数十上百道工序,从硅晶圆的制备到晶圆IC的制造,每一步都对工艺流程的质量有着严格的管控要求,由各式各样的检测仪器共同组成了产品质量监控的守门员,而在这之中,作为产品表面质量检测仪器的光学3D表面轮廓仪,以其超高的检测精度和重复性,发挥着重要的作用。

随着集成电路的关键尺寸变得越来越小,缺陷的尺寸也相应有所缩小。同时,大规模晶圆生产对于检测速度有着较高要求。凌云视觉方案重点推荐大靶面高速线扫描相机,搭配大靶面专用放大倍率镜头。为了突出晶圆表面细微的瑕疵,还需要搭配高亮度同轴线扫描光源。

中图仪器SuperView W1光学3D表面轮廓仪,是一款专用于超精密加工领域的光学检测仪器,其分辨率可达0.1nm。半导体产业作为超精密加工领域一颗璀璨的明珠,在其硅晶圆的制备和晶圆IC的制造过程中,光学3D表面轮廓仪都以其强大的表面质量检测功能给这颗明珠增添一抹靓丽的色彩。

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硅晶圆的粗糙度检测

在半导体产业中,硅晶圆的制备质量直接关系着晶圆IC芯片的制造质量,而硅晶圆的制备,要经过十数道工序,才能将一根硅棒制成一片片光滑如镜面的抛光硅晶圆,如下图所示,提取表面一区域进行扫描成像。

通过上图我们看到,制备好的抛光硅晶圆表面轮廓起伏已在数纳米以内,其表面粗糙度在0.5nm左右,由于其粗糙度精度已到亚纳米量级,而在此量级上,接触式轮廓仪和一般的非接触式仪器均无法满足检测要求,只有结合了光学干涉原理和精密扫描模块的光学3D表面轮廓仪才适用。

晶圆IC的轮廓检测

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