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公司新聞

報告解讀 | 凌云光器件為半導體檢測裝上“智慧之眼”

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9月4日,在無錫召開的第十三屆中國半導體設備與核心部件及材料展(CSEAC 2025)高峰論壇上,凌云光行業(yè)解決方案總監(jiān)王天也受邀發(fā)表主題報告《凌云光器件:半導體高精度缺陷檢測的智能引擎》,系統(tǒng)解讀了凌云光在半導體視覺檢測領域的最新產(chǎn)品與技術布局。


 

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半導體制造升級,視覺檢測成為關鍵引擎

 

隨著半導體制造工藝邁向3nm及更先進節(jié)點,缺陷檢測的難度呈指數(shù)級上升。晶圓表面的微小顆粒、圖案缺陷、隱裂、套刻誤差等,任何一個細微瑕疵都可能導致芯片失效。


傳統(tǒng)單一可見光檢測已難以滿足當前產(chǎn)線對精度、速度與可靠性的要求。行業(yè)亟需覆蓋更寬光譜、更高分辨率、更強穩(wěn)定性的視覺成像系統(tǒng)。


凌云光機器視覺解決方案:從“看得見”到“看得清”,從“單一波段”到“光譜可定制”,從“通用成像”到“半導體專用”。 實現(xiàn)半導體全工藝段覆蓋:從前道晶圓制造的光刻對位、刻蝕檢測,到后道封裝環(huán)節(jié)的引線鍵合、芯片貼裝、缺陷復檢等,均可提供視覺解決方案,已在國內(nèi)多家半導體設備商和制造工廠實現(xiàn)批量應用。


 

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# 創(chuàng)新視覺成像技術引領行業(yè)變革

 

01紫外與紅外成像:看見不可見的缺陷


紫外成像技術(UV) 基于光學分辨率公式,分辨率=0.61波長/數(shù)值孔徑。通過縮短波長(λ)顯著提升系統(tǒng)分辨率。JAI的GO系列UV面陣相機,810萬的分辨率,2.74μm小像元設計,采用Sony Pregius S IMX487傳感器,在200nm紫外波段仍保持25%以上的量子效率,可應對掩膜版檢測和微細結(jié)構(gòu)量測中的極高精度要求。


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紅外成像技術(SWIR)紅外光對硅材料具有較高的穿透性,能夠透過硅表面獲取晶圓內(nèi)部信息,因此紅外面陣相機廣泛應用于半導體前、后道檢測環(huán)節(jié),包括曝光機Mark點定位、激光隱切設備的切割道引導,以及鍵合設備中的視覺對位等任務。


 

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在定位類應用中,紅外面陣相機表現(xiàn)優(yōu)異;而針對高精度缺陷檢測,紅外線陣相機則具備更高效率,典型應用包括硅片生產(chǎn)與晶圓制造過程中的內(nèi)部隱裂檢測,以及晶圓鍵合后界面間氣泡與水印的識別。


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02 真彩色棱鏡與光譜棱鏡成像:重新定義缺陷識別能力


與傳統(tǒng)Bayer陣列相機通過插值計算色彩不同,棱鏡技術通過物理分光將光線分為R、G、B三個獨立通道,由三顆傳感器分別成像。這種方式徹底杜絕了色彩串擾與偽色問題,特別適用于需真彩色判別的缺陷類型。


 

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JAI Apex系列面陣相機即采用這一先進技術,內(nèi)置分光棱鏡與三傳感器系統(tǒng),顯著提升色彩還原能力和圖像質(zhì)量。更值得一提的是,三通道串擾極低。打什么光,就亮什么傳感器——這意味著只需一臺相機,即可同時實現(xiàn)三種打光檢測方案:


?低角度藍光檢測劃痕

?高角度綠光檢測臟污

?同軸紅光檢測裂紋


 

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一機多能,節(jié)約工位、降低成本,特別適用于半導體外觀缺陷檢測等高精度應用。


除了能夠精確分離RGB三色光之外,棱鏡分光技術還可將可見光與紅外光進行高效分離。一次性獲取可見與不可見光譜數(shù)據(jù),并支持多光譜融合與分析,拓展成像與檢測維度。


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03 高速彩色分時頻閃技術:單相機多維成像


高速彩色分時頻閃成像系統(tǒng),以一機多光、多圖同源的方式,大幅節(jié)省工位與成本。JAI高性能線陣相機,支持16K分辨率與100kHz行頻,充分滿足分時拍攝要求。通過精準協(xié)調(diào)光源與相機觸發(fā)時序,并結(jié)合專用圖像處理算法,可實時輸出高質(zhì)量、分離完整的彩色圖像數(shù)據(jù)。


 

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該系統(tǒng)適用于半導體后道引線框架缺陷檢測,高效識別多種缺陷類型,提升檢測效率。


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04 光源系統(tǒng):為精準成像提供“理想光環(huán)境”


缺陷檢測不僅取決于相機,照明系統(tǒng)同樣關鍵。凌云光推出多款高亮度、寬光譜、高穩(wěn)定性的光源產(chǎn)品:


寬光譜光源在半導體量測中具有重要應用價值。在基于圖像的套刻誤差測量技術中,該光源用于獲取最佳焦平面;在基于光學衍射的測量技術中,則用于計算套刻誤差。廣泛應用于基于寬光譜橢偏儀原理的膜厚測量設備。


 

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該光源系統(tǒng)由控制箱與燈室兩部分組成,發(fā)光波段覆蓋170–2500nm,具備良好的耦合性能、較長使用壽命及高度穩(wěn)定性。


隨著中國半導體產(chǎn)業(yè)向更先進工藝邁進,凌云光正通過其光譜覆蓋寬、響應速度快、穩(wěn)定性高的視覺成像系統(tǒng),助力國產(chǎn)設備實現(xiàn)從“看得見”到“看得清”、從“檢得出”到“判得準”的跨越。凌云光技術布局不僅著眼于當下產(chǎn)線需求,更提前卡位了下一代半導體檢測的演進方向——多維度光電融合感知。在半導體缺陷檢測質(zhì)量控制的戰(zhàn)場上,一雙更敏銳、更智能的“眼睛”正在打開。

 

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