近幾年來,中國半導體行業(yè)飛速發(fā)展,半導體產(chǎn)品在國內(nèi)需求也大幅增長,如何最大限度地提高生產(chǎn)效率并降低不合格率成為半導體制造廠商的現(xiàn)實需求。半導體產(chǎn)品因其產(chǎn)品結構和制造工藝的精密性和復雜性,生產(chǎn)過程中任何一個節(jié)點的微小瑕疵都有可能在產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性和安全性上留下隱患。計算機視覺檢測技術作為實現(xiàn)智能制造的核心技術之一,在半導體制造這種典型性智能化工廠場景下被廣泛使用,助力實現(xiàn)高效穩(wěn)定的產(chǎn)品定位,測量以及缺陷檢測,進而提升自動化程度,提高生產(chǎn)效率、減低不合格率。
01
難點和挑戰(zhàn)
在半導體視覺檢測中,晶圓表面缺陷檢測是一個非常重要的檢測環(huán)節(jié),可以用在第三代半導體、MicroLED、MiniLED新型顯示晶圓的前后道檢測。想要實現(xiàn)晶圓缺陷檢測需要達到很多檢測的要求。
如MicroLED、MiniLED等顯示芯片尺寸一般在50μm甚至以下,這就需要有更高的檢測精度,對相機的分辨率和成像質(zhì)量提出了非常高的要求。同時面對檢測效率,通常要求檢測系統(tǒng)完成飛拍,而高速開啟飛拍需要相機在極短的時間內(nèi)完成曝光,與此同時在短曝光下如何保障可用的圖像亮度也成了需要考慮的問題。同時在如此嚴苛的成像前提下,如何完成高精度高速度的對焦又為檢測系統(tǒng)帶來了新的課題。
02
解決方案【晶圓測溫系統(tǒng)】
面對晶圓檢測對分辨率和成像質(zhì)量的要求,集成Sony、Onsemi、Gpixel等高性能CMOS芯片的Baslerboost系列相機提供從2.8MP到127MP不同等級的分辨率,尤其是boostV子系列的21MP、25MP、65MP,更是半導體行業(yè)采用較多的型號。在采用高分辨率相機提升圖像獲取精度的與此同時,結合高放大倍率(5x-50x,100x)的顯微物鏡,呈現(xiàn)0.5μm以下的超高成像精度。
為了響應飛拍的應用需要,Baslerboost系列相機曝光時間最短可達1μs,結合豐富的IO接口和獨特的inputfilter等功能充分保證開啟準確性和實時性。同時搭配最高亮度達5750萬LUX的光纖燈箱,充分保證飛拍短曝光時間模式下的圖像亮度。【晶圓測溫系統(tǒng)】
在這么高的檢測精度下,平臺穩(wěn)定性非常重要,絕大多數(shù)系統(tǒng)會采取達到一定厚度的大理石平臺,即便這樣快速精準對焦仍然是比較大的難點。我們采用自動對焦來實現(xiàn)實時跟蹤自動對焦,對焦時間能達到毫秒水平,Z軸精度可以控制在1μm以下。
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