晶圆作为半导体制造的核心基材,其表面质量和内部结构直接决定芯片良率。随着制程节点向3nm及以下推进,晶圆缺陷检测需实现亚微米级精度(<1μm)、高速全检(≥300mm/min)及复杂缺陷类型识别(如划痕、颗粒、隐裂、图案缺陷等)。传统检测方案依赖进口光学系统,存在成本高(设备投入超千万)、定制周期长(12周以上)、服务响应慢等痛点。
易显传感凭借自主研发的远心镜头、高精度传感器及光学检测算法,已实现对晶圆检测全流程的技术覆盖,其产品参数达到国际领先水平,且成本仅为进口方案的50%-60%,成为半导体国产化替代的关键选择。
检测需求:识别晶圆表面≥0.5μm的划痕、≥1μm的颗粒污染及≥2μm的凹坑,检测速度需匹配300mm晶圆量产线(≥0.5m²/min)。
技术难点:晶圆表面反光强(硅片反射率>35%),微小缺陷易被光斑覆盖;需兼顾检测精度与速度,避免漏检/误检。
推荐产品组合:
• 光学镜头:TL0.4X110A23(低畸变远心镜头,畸变<0.01%,分辨率8.9μm)+ 同轴偏振光源
• 传感器:SPL008R106(激光位移传感器,重复精度0.01μm,采样频率160kHz)
技术优势:
• TL系列镜头采用超低反射镀膜(反射率<0.5%),配合同轴偏振光源抑制表面反光,清晰成像0.5μm划痕;
• SPL激光传感器通过激光三角法扫描表面轮廓,可区分颗粒(高度差>1μm)与凹坑(深度>2μm),缺陷识别率>99.7%;
• 支持8/12英寸晶圆全片扫描,速度达0.8m²/min,满足300mm量产线节拍需求。
检测需求:边缘崩边(深度≤50μm)、缺口(宽度≤30μm)及边缘轮廓平整度(≤20μm)检测,需覆盖晶圆全边缘(直径150-300mm)。
技术难点:边缘曲率导致成像畸变,传统镜头易漏检边缘微小缺陷;需非接触式测量避免损伤晶圆。
推荐产品组合:
• 光学镜头:BTL0.179X159B23(双远心镜头,远心度<0.1°,景深7mm)
• 线扫系统:LS5040H0.1A(线扫镜头,分辨率100LP/mm)+ 16K线扫相机
技术优势:
• 双远心设计消除边缘透视误差,确保晶圆边缘360°无死角成像,崩边识别精度达±2μm;
• LS线扫镜头配合16K相机,线扫描速度达60m/min,12英寸晶圆边缘检测仅需15秒;
• 支持边缘轮廓提取算法,可输出平整度曲线(PV值≤20μm),满足SEMI标准要求。
检测需求:光刻后线路宽度(200nm-5μm)、线距(≥1μm)及图案缺陷(如断栅、桥连、光刻胶残留)检测,需亚微米级分辨率。
技术难点:图案尺寸微小(深亚微米级),需高倍率光学系统;光刻胶透明特性导致缺陷对比度低。
推荐产品组合:
• 光学镜头:TL0.8X110A23(高倍率远心镜头,光学倍率0.8X,分辨率6.25μm)+ 紫外光源(365nm)
• 传感器:CL008R001(光谱传感器,光斑直径2.7μm,光谱范围400-1000nm)
技术优势:
• 高倍率镜头配合紫外光源,增强光刻胶与基底的对比度,清晰成像200nm线路边缘;
• 光谱传感器通过反射率分析识别光刻胶残留(厚度差>5nm),检测精度达±1nm;
• 支持晶圆图案AOI(自动光学检测),断栅/桥连识别率>99.9%,误判率<0.1%。
检测需求:晶圆厚度(100-200μm,±0.5μm)、全局翘曲度(≤50μm)及局部平整度(≤5μm/mm)检测。
技术难点:超薄晶圆(<150μm)易形变,接触式测量易导致破损;需全片扫描确保数据完整性。
推荐产品组合:
• 激光传感器:SPL008R106(双探头配置,采样频率160kHz×2)
• 运动平台:XY精密扫描台(用户需外购,易显提供接口适配方案)
技术优势:
• 双激光探头实现非接触式厚度测量,精度±0.3μm,扫描点密度达100点/mm²;
• 全局翘曲度通过全片厚度数据拟合计算,PV值测量误差<5μm;
• 支持超薄晶圆(100μm)检测,无接触损伤风险,兼容8/12英寸晶圆。
检测需求:薄膜厚度(1-500nm,±1nm)及均匀性(±3%)检测,涵盖氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、光刻胶等材料。
技术难点:薄膜层透明且厚度极薄,需高灵敏度光学检测方法;不同材料需适配不同波长光源。
推荐产品:
• CL008R001(光谱反射率传感器,波长范围400-1000nm,光斑直径2.7μm)
技术优势:
• 基于白光干涉原理,通过光谱反射率曲线拟合计算薄膜厚度,支持多材料数据库(SiO₂、SiN、光刻胶等);
• 检测速度达1000点/秒,均匀性测量采样点密度≥100点/mm²;
• 厚度测量精度±1nm,满足半导体前道制程(如栅氧化层、金属互联层)检测需求。
对比维度 | 易显传感 | 进口品牌(通用) |
核心精度 | 表面缺陷检测≥0.5μm,厚度测量±0.3μm | 表面缺陷检测≥1μm,厚度测量±0.5μm |
检测效率 | 12英寸晶圆全片扫描≤2分钟 | 12英寸晶圆全片扫描≥3分钟 |
设备投入成本 | 进口方案的50%-60% | 价格高(单台设备超千万) |
定制周期 | 标准型号2周,定制化方案8周 | 标准型号12周,定制化方案24周以上 |
服务响应 | 72小时内现场技术支持,2年质保 | 海外支持响应≥7天,1年质保 |
项目需求:检测12英寸硅片表面≥0.5μm划痕、≥1μm颗粒及边缘崩边(深度≤30μm),检测速度≥0.5m²/min。
易显方案:TL0.4X110A23镜头+LS5040H0.1A线扫镜头+SPL008R106传感器阵列
实施效果:
• 缺陷识别率99.8%,误判率<0.2%,满足半导体Grade 1标准;
• 检测速度达0.8m²/min,较进口方案(基恩士)提升60%;
• 设备投入成本降低45%,投资回收期缩短至1.5年。
晶圆缺陷检测对光学系统的精度、速度及稳定性提出严苛要求。易显传感通过全系列远心镜头(TL/BTL/LS系列)、激光传感器(SPL/PL系列)及光谱传感器(CL系列),实现对晶圆表面、边缘、图案、厚度及薄膜层缺陷的全流程覆盖,技术参数达到国际领先水平,且成本优势显著。
选型建议:
1. 表面/边缘缺陷检测:优先选择BTL系列双远心镜头+LS线扫系统,兼顾精度与速度;
2. 高精度尺寸/厚度检测:推荐TL系列低畸变镜头+SPL激光传感器,满足亚微米级测量需求;
3. 薄膜层检测:CL008R001光谱传感器为最优选择,支持多材料、高精度厚度分析。
如需进一步技术支持或定制化方案,可访问易显产品中心了解更多产品信息,或联系技术热线13402597657,获取即时报价与样品测试服务。