硅晶圆缺陷检测

Allied Vision 的短波红外 (SWIR) 相机应用于红外显微成像,可检测半导体制造过程中的缺陷。

Infrared imaging microscope with Goldeye G-008

Delamination at the middle of silicon

Delamination at the bottom of silicon

电子设备在当今现代科技中已非常普遍。每个人很有可能已经在使用电子设备时,间接遇到并使用了硅晶圆。 

 

硅—半导体的核心材料

晶圆是一种薄的半导体材料基材,用于制造电子集成电路。半导体材料种类多样,电子器件中最常用的一种半导体材料是硅 (Si)。

硅晶圆是集成电路中的关键部分。它由高纯度、几乎无缺陷的单晶硅棒经过切片制成,用作制造晶圆内和晶圆表面上微电子器件的基板。晶圆要经过多个微加工工艺步骤才能制成,例如掩膜、蚀刻、掺杂和金属化。

集成电路(IC)已经成为几乎所有电子设备的主要部件。IC是将大量电子电路和元件的微型结构移植印制到半导体晶体(例如硅 Si)的材料的表面上。元件、电路和基材均制造在单个晶圆上。数以百计的集成电路IC可同时在单个薄硅晶圆上制造,然后分割成多个单独的 IC 芯片。

硅晶圆裂纹危害最终产品质量

硅晶圆会积累在生长、切割、研磨、蚀刻、抛光过程中的残余应力。因此,硅晶圆在整个制造过程中可能产生裂纹,如果裂纹未被检测到,那些含有裂纹的晶圆就在后续生产阶段中产生无用的产品。裂纹也可能在将集成电路分割成单独 IC 时产生。因此,若要降低制造成本,在进一步的加工前,检查原材料基材的杂质,裂纹以及在加工过程中检测缺陷非常重要。

硅基材内部裂纹的红外成像检测

硅具有能够透过红外线的特性。因此,砷化铟镓 (InGaAs) 相机,适用于 0.9µm 至 1.7µm 的 SWIR(短波红外)波长带范围,能够让用户透视半导体硅基材。短波红外穿透半导体材料的特性,为半导体材料制造工艺带来了极大的好处,红外图像能够突出硅晶圆内部的缺陷(如裂纹等)。

新加坡集成电路(IC)制造商Radiant Optronics公司专注于将最新技术发展成果应用于故障分析应用,并重点聚焦亚洲地区的半导体、晶圆制造、服务实验室、包装和 PCB 装配等领域。该公司拥有多样化的客户群,包括电子产品、半导体和生物技术行业中的企业以及研发机构。Radiant Optronics公司利用 搭载 Allied Vision SWIR 相机 (Goldeye G-008) 的红外成像显微镜来检测IC制造过程中可能产生的 IC 内部缺陷或裂纹。 

Goldeye G-008 提供最佳性价比

Goldeye 机型为短波红外相机 (SWIR)采用专为满足最高工业标准所设计的高性能 InGaAs 传感器,配备主动式热电冷却设备 (TEC1),在不同环境温度下都能够实现低噪音成像。Goldeye相机结构紧凑,牢固耐用,提供多种安装选择,易于集成。

Goldeye G-008是一款价格实惠的低分辨率相机,但分辨率足以检测缺陷,它是成本敏感应用的理想之选。Goldeye G-008 是最快的 1/4 VGA 分辨率短波红外相机 (SWIR),配有 GigE Vision 接口。这款相机全分辨率时最高帧速率 344 fps,其实现的红外成像检测能够改进硅晶圆的质量把控流程,降低检测成本。