半导体晶圆缺陷检测是确保芯片良率的核心环节,通过光学、电子束、X射线等高精度技术识别表面与内部缺陷,直接影响半导体制造的效率与成本。
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光学检测:利用高分辨率显微镜快速扫描晶圆表面,适用于大规模生产。明场与暗场照明技术可分别检测反射光与散射光,结合干涉测量技术(如斐索干涉仪)分析形貌变化,覆盖非图案化与图案化晶圆的缺陷检测。
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电子束检测:通过电子束扫描实现纳米级分辨率,能捕捉微小颗粒或裂纹,但速度慢、成本高,多用于研发环节。
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X射线检测:穿透晶圆内部,识别三维结构与隐藏缺陷,但设备昂贵且存在辐射风险。
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原子力显微镜(AFM):提供原子级表面形貌数据,适合研究级需求,但对样品表面条件要求严格。
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智能算法辅助:现代检测结合AI与图像处理技术,如自动光学检测(AOI)系统,通过卷积核滤波(如垂直/水平方向滤波)快速定位划痕、断裂等缺陷,减少人工漏检。
提升检测效率需综合多种技术,未来趋势是更高精度、自动化与智能化,以应对半导体工艺的微缩化挑战。