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9月4日，在無(wú)錫召開的第十三屆中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)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(bào)告《凌云光器件：半導(dǎo)體高精度缺陷檢測(cè)的智能引擎》，系統(tǒng)解讀了凌云光在半導(dǎo)體視覺檢測(cè)領(lǐng)域的最新產(chǎn)品與技術(shù)布局。
隨著半導(dǎo)體制造工藝邁向3nm及更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)，缺陷檢測(cè)的難度呈指數(shù)級(jí)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(gè)細(xì)微瑕疵都可能導(dǎo)致芯片失效。
傳統(tǒng)單一可見光檢測(cè)已難以滿足當(dāng)前產(chǎn)線對(duì)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(qiáng)穩(wěn)定性的視覺成像系統(tǒng)。
凌云光機(jī)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(dǎo)體專用”。 實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體全工藝段覆蓋：從前道晶圓制造的光刻對(duì)位、刻蝕檢測(cè)，到后道封裝環(huán)節(jié)的引線鍵合、芯片貼裝、缺陷復(fù)檢等，均可提供視覺解決方案，已在國(guó)內(nèi)多家半導(dǎo)體設(shè)備商和制造工廠實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。
01紫外與紅外成像：看見不可見的缺陷
紫外成像技術(shù)（UV） 基于光學(xué)分辨率公式，分辨率=0.61波長(zhǎng)/數(shù)值孔徑。通過(guò)縮短波長(zhǎng)（λ）顯著提升系統(tǒng)分辨率。JAI的GO系列UV面陣相機(jī)，810萬(wàn)的分辨率，2.74μm小像元設(shè)計(jì)，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(yīng)對(duì)掩膜版檢測(cè)和微細(xì)結(jié)構(gòu)量測(cè)中的極高精度要求。
紅外成像技術(shù)（SWIR）紅外光對(duì)硅材料具有較高的穿透性，能夠透過(guò)硅表面獲取晶圓內(nèi)部信息，因此紅外面陣相機(jī)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體前、后道檢測(cè)環(huán)節(jié)，包括曝光機(jī)Mark點(diǎn)定位、激光隱切設(shè)備的切割道引導(dǎo)，以及鍵合設(shè)備中的視覺對(duì)位等任務(wù)。
在定位類應(yīng)用中，紅外面陣相機(jī)表現(xiàn)優(yōu)異；而針對(duì)高精度缺陷檢測(cè)，紅外線陣相機(jī)則具備更高效率，典型應(yīng)用包括硅片生產(chǎn)與晶圓制造過(guò)程中的內(nèi)部隱裂檢測(cè)，以及晶圓鍵合后界面間氣泡與水印的識(shí)別。
02 真彩色棱鏡與光譜棱鏡成像：重新定義缺陷識(shí)別能力
與傳統(tǒng)Bayer陣列相機(jī)通過(guò)插值計(jì)算色彩不同，棱鏡技術(shù)通過(guò)物理分光將光線分為R、G、B三個(gè)獨(dú)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?dāng)_與偽色問(wèn)題，特別適用于需真彩色判別的缺陷類型。
JAI Apex系列面陣相機(jī)即采用這一先進(jìn)技術(shù)，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?dāng)_極低。打什么光，就亮什么傳感器——這意味著只需一臺(tái)相機(jī)，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)三種打光檢測(cè)方案：
?低角度藍(lán)光檢測(cè)劃痕
?高角度綠光檢測(cè)臟污
?同軸紅光檢測(cè)裂紋
一機(jī)多能，節(jié)約工位、降低成本，特別適用于半導(dǎo)體外觀缺陷檢測(cè)等高精度應(yīng)用。
除了能夠精確分離RGB三色光之外，棱鏡分光技術(shù)還可將可見光與紅外光進(jìn)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(cè)維度。
03 高速彩色分時(shí)頻閃技術(shù)：?jiǎn)蜗鄼C(jī)多維成像
高速彩色分時(shí)頻閃成像系統(tǒng)，以一機(jī)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(jī)，支持16K分辨率與100kHz行頻，充分滿足分時(shí)拍攝要求。通過(guò)精準(zhǔn)協(xié)調(diào)光源與相機(jī)觸發(fā)時(shí)序，并結(jié)合專用圖像處理算法，可實(shí)時(shí)輸出高質(zhì)量、分離完整的彩色圖像數(shù)據(jù)。
該系統(tǒng)適用于半導(dǎo)體后道引線框架缺陷檢測(cè)，高效識(shí)別多種缺陷類型，提升檢測(cè)效率。
04 光源系統(tǒng)：為精準(zhǔn)成像提供“理想光環(huán)境”
缺陷檢測(cè)不僅取決于相機(jī)，照明系統(tǒng)同樣關(guān)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(dǎo)體量測(cè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。在基于圖像的套刻誤差測(cè)量技術(shù)中，該光源用于獲取最佳焦平面；在基于光學(xué)衍射的測(cè)量技術(shù)中，則用于計(jì)算套刻誤差。廣泛應(yīng)用于基于寬光譜橢偏儀原理的膜厚測(cè)量設(shè)備。
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(zhǎng)使用壽命及高度穩(wěn)定性。
隨著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向更先進(jìn)工藝邁進(jìn)，凌云光正通過(guò)其光譜覆蓋寬、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高的視覺成像系統(tǒng)，助力國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)從“看得見”到“看得清”、從“檢得出”到“判得準(zhǔn)”的跨越。凌云光技術(shù)布局不僅著眼于當(dāng)下產(chǎn)線需求，更提前卡位了下一代半導(dǎo)體檢測(cè)的演進(jìn)方向——多維度光電融合感知。在半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)質(zhì)量控制的戰(zhàn)場(chǎng)上，一雙更敏銳、更智能的“眼睛”正在打開。
