半導(dǎo)體晶片、IC圖形的顯微鏡觀察與測量

半導(dǎo)體行業(yè)在產(chǎn)品的小型化及多功能化、提高生產(chǎn)效率、削減成本等方面的競爭日趨激烈。在圖形細(xì)微化、晶片大口徑化發(fā)展的同時，市場對品質(zhì)保障的要求越來越高，研究開發(fā)及檢測的速度也變得重要了起來。
下面我們將為您介紹使用新型4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)，改善半導(dǎo)體行業(yè)檢測模式，大幅實現(xiàn)高效化的應(yīng)用案例。

▌晶片的大口徑化與新要求

晶片是半導(dǎo)體制造中*的重要元件。在元件微小化的背景下，市場對半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求正在日益趨向于小型、高功能、高品質(zhì)。圍繞如何更高效地生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，各家企業(yè)正在研究開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、品質(zhì)管理等方面展開激烈的角逐。

以硅晶片為例，通過增大口徑，一次性生產(chǎn)大量芯片，借此提高生產(chǎn)效率的生產(chǎn)方法開始受到關(guān)注。圍繞降低缺陷造成的損失、提高平面度、削減成本等需求，晶片的大口徑化是業(yè)內(nèi)多年來的研究重點。在兼顧大口徑化與平面化方面，雙面研磨晶片的優(yōu)勢比單面研磨晶片更大，直徑12英寸的雙面研磨晶片已經(jīng)成為了市場主流。近年來，12英寸以上的晶片也已經(jīng)面世，將來可能還會推廣15英寸以上的晶片。為了實現(xiàn)更加穩(wěn)定的晶片品質(zhì)，進(jìn)一步提高IC芯片的生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)正在不斷推進(jìn)研究開發(fā)。

而在電路圖形構(gòu)建方面，能夠?qū)χС諱EMS的細(xì)微圖形進(jìn)行高效印刷的高精細(xì)絲網(wǎng)印刷，無需制版即可根據(jù)數(shù)據(jù)涂布圖形，實現(xiàn)少量多品種高效生產(chǎn)、快速試作及驗證的噴墨涂布機（噴墨打印機）等技術(shù)正在受到關(guān)注。在這樣的背景下，更高精度的快速觀察、檢測及評估成為了市場的重要需求。

▌晶片/IC圖形的觀察、檢測及難題

在晶片、IC芯片等半導(dǎo)體的研究開發(fā)和品質(zhì)保障中，基于放大觀察的檢測與評估是*的重要環(huán)節(jié)。
在半導(dǎo)體制造中，極其細(xì)微的缺陷及異物附著（污染）都有可能引發(fā)不良，一直以來，業(yè)內(nèi)會用裝載器搬運被檢物，再用包括光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）在內(nèi)的多種設(shè)備實施觀察檢測。但是近年來，隨著市場競爭的激烈化，觀察部位的細(xì)微化，觀察檢測不僅要求高精度，對速度也提出了更高的要求。

▌晶片/IC圖形觀察、檢測的全新解決方案

在晶片及IC圖形檢測中，使用1臺“VHX系列”，能借助高分辨率4K圖像，實現(xiàn)近乎于SEM的高倍率清晰觀察分析，完成2D/3D測量、自動面積測量等多項檢測，下面我們就將為您介紹相關(guān)的應(yīng)用案例。

用4K“Optical Shadow Effect Mode”觀察晶片

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”借助專門設(shè)計的高分辨率HR鏡頭、4K CMOS和照明，實現(xiàn)了全新的觀察方法“Optical Shadow Effect Mode”。
“多方向照明變化分析”功能能夠分析多方向照明拍攝到的圖像變化（對比度），借此可以檢測到表面的細(xì)微凹凸。 借助近乎于SEM的高清觀察圖像，可以對晶片表面的細(xì)微凹凸形狀進(jìn)行清晰觀察。

可以將顏色信息疊加到Optical Shadow Effect Mode圖像上，同時顯示凹凸信息和顏色信息。還能用顏色表示凹凸信息，更加簡明易懂地呈現(xiàn)信息。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”拍攝的晶片表面“Optical Shadow Effect Mode”圖像

晶片邊緣的觀察、測量

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”可實現(xiàn)晶片端面（邊緣）的傾斜觀察。
利用大景深和“實時深度合成”功能，在高倍率觀察時也能對晶片表面、端面、不良部位等各個細(xì)節(jié)拍攝全幅對焦的清晰4K圖像。
還能直接用高分辨率的放大圖像進(jìn)行準(zhǔn)確的二維尺寸測量、不良部位3D形狀/輪廓測量等操作，用1臺設(shè)備就能流暢快速地完成一系列操作。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”進(jìn)行晶片邊緣的觀察、2D測量

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”進(jìn)行晶片邊緣的不良觀察、3D測量

晶片加工處理缺陷的觀察、分析

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”能夠?qū)崿F(xiàn)高景深。還配備了“HDR功能”，能夠利用快門速度不同的多張圖像，獲取高灰度級、高對比度的圖像。對于對比度極低的高反射率目標(biāo)物，也能通過簡單操作實現(xiàn)細(xì)微缺陷的快速分析。
還能用少量圖像創(chuàng)建3D圖像、測量3D形狀，利用高度彩色圖像獲取缺陷部位凹凸的測量值并進(jìn)行分析。還能用“自動面積測量工具”測量光掩膜，顯示測量值和柱狀圖，實現(xiàn)了作業(yè)效率的大幅提升。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”分析光刻膠膜的缺陷部位

晶片上所附異物的觀察與3D形狀測量

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”支持最高6000倍的高倍率觀察，可獲得高分辨率的4K圖像。通過對晶片上附著的細(xì)微異物進(jìn)行高倍率觀察，還能直接完成次微米級的3D形狀測量。還能對異物各個截面的輪廓實施測量，用顯微系統(tǒng)完成包括高水準(zhǔn)觀察、精細(xì)測量在內(nèi)的一系列操作。結(jié)合“自動面積測量、計數(shù)功能”，還能自動分析清潔度。
基恩士還能夠根據(jù)客戶需求定制選裝系統(tǒng)，可以加裝裝載器之類的功能。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”測量異物的輪廓

IC圖形的高分辨率觀察

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”配備了高分辨率HR鏡頭與4K CMOS，可進(jìn)行高分辨率拍攝。 “VHX系列”能夠拍攝高分辨率4K圖像，對細(xì)微的IC圖形進(jìn)行高精細(xì)觀察。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”觀察IC圖形

IC圖形的整體圖像觀察與變焦觀察

4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”配備了高分辨率HR鏡頭與電動鏡頭轉(zhuǎn)換器，能夠通過直觀操作，進(jìn)行20至6000倍鏡頭的自動轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)“無縫縮放”。
還配備了“導(dǎo)航實時合成”功能，即使改變高倍率觀察的位置，也能呈現(xiàn)全幅對焦的高分辨率圖像。只需點擊需要觀察的位置，就能用簡單操作自動完成載物臺移動和深度合成。在對存在細(xì)微凹凸的IC表面圖形進(jìn)行高倍率觀察時，能夠以涵蓋整個視野的清晰圖像進(jìn)行觀察。
利用“超高速圖像拼接”功能，只需按下按鈕，就能在不偏移的狀態(tài)下快速拼接出高倍率、高分辨率的4K圖像，以高達(dá)50000 × 50000像素的大視野拍攝全幅對焦的整體圖像。通過簡單操作就能快速達(dá)成各類觀察目的。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”進(jìn)行IC圖形的整體圖像、高倍率觀察

IC圖形的3D形狀測量

對于凹凸不平的IC圖形，4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”也能通過合成對焦位置不同的圖像，瞬間獲取全幅對焦的圖像。運用上述數(shù)據(jù)進(jìn)行“3D顯示”，還能從各個角度自由觀察IC圖形的表面形狀。
還能直接利用高度數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的輪廓測量，大幅提高檢測效率。

用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”進(jìn)行IC圖形的3D顯示

半導(dǎo)體領(lǐng)域強有力的新伙伴——VHX系列

除了上文中介紹的功能外，高精細(xì)4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列”還配備了各類能夠在研究開發(fā)及生產(chǎn)現(xiàn)場有效發(fā)揮作用的其他功能。1臺設(shè)備，完成包括半導(dǎo)體晶片/IC圖形放大觀察、分析、2D/3D測量在內(nèi)的各類操作，還能用獲取的圖像及數(shù)值自動創(chuàng)建報告。
利用高水準(zhǔn)的自動控制及圖像處理，能夠通過簡單操作，快速獲取清晰的4K圖像。在這些功能的幫助下，檢測精度和作業(yè)速度可同時實現(xiàn)大幅提升。

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