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使用数字式显微镜检测半导体晶圆上的制造缺陷

阅读:27发布时间:2025-4-1

使用数字式显微镜检测半导体晶圆上的制造缺陷

半导体检测

半导体是许多电子设备的基本组件。半导体制造可分为两个过程 - 电路形成和封装。电路形成始于硅锭。用于形成电路的晶圆由这些硅锭制成,然后将这些“裸晶圆"切成圆片。

要创建电路,先对裸晶圆进行氧化,然后在其上形成复杂的微观电路,这是个重复过程,包括应用光刻胶涂覆、图案印刷、蚀刻、杂质扩散和平面化。其中的每一阶段都可能会给电路引入缺陷。常见缺陷包括不规则或不均匀的保护层涂层、缺陷和异物。

检测过程中的挑战

由于晶圆生产迅速且数量多,因此通常使用自动化系统对其进行检测。但是,这些系统的光学分辨率可能不足,从而使系统难以识别小的缺陷。因此,使用显微镜进行目测是方法,因其提供多种观察方法:

  • 明场 (BF)

  • 暗场 (DF)

  • 微分干涉对比 (DIC)

  • MIX(明场和暗场的组合)

  • 偏光 (PO)

使用这些方法,检测人员能够选择最能突出不易看清缺陷的方法。但是,此过程仍具有挑战性,因为检测人员必须知道发现给定缺陷的观察方法。否则,检测人员必须花费大量时间尝试各种方法以找到方法。为简化检测过程,许多制造商已从使用光学显微镜转换为使用数字式显微镜。虽然这可以在一定程度上简化过程,但大多数数字式显微镜仍要求用户每次更换观察方法时更换镜头。而且,更换镜头时,观察位置很容易改变,从而迫使您花时间重新对焦。

使用DSX1000数字式显微镜简化半导体检测

使用DSX1000数字式显微镜简化半导体检测

使用光学显微镜时,如要更改观察方法,则必须在显微镜上加上或去掉滤光片。

使用DSX1000数字式显微镜简化半导体检测

大多数数字式显微镜均无法使用单个镜头执行所有观察,因此需要对其予以更换,从而导致观察位置发生偏移。

操作简便的控制台

DSX1000显微镜的多功能控制台可实现快速、平稳的分析。通过按下控制台上的按钮或单击用户界面,即可查看缩略图显示,其中显示六种观察方法下的样品。这样即可轻松选择适用于您应用的图像,从而缩短检测时间。

操作简便的控制台

一种物镜可应对大多数观察方法

DSX1000的大多数物镜支持所有观察方法,因此检测和分析晶圆缺陷时,您可以快速确认和选择各观察图像。

*为保证XY精度,必须由奥林巴斯服务技术人员进行校准。

图像

示例:检测晶圆上的缺陷(缺陷位于盒中)

下图显示的是一个典型用例。在某些观察条件下,几乎无法发现难以看清的缺陷。过去,检测人员需要花很长时间尝试各种观察方法,直至找到合适的观察方法为止。

这种缺陷难以发现,因其与背景融合。

明场观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

明场观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

使用暗场,缺陷稍微容易发现,但除非您仔细注意,否则仍很难发现。
暗场观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

暗场观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

使用微分干涉对比,可清楚地识别缺陷。
微分干涉观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

微分干涉观察:低放大倍率(70X)缺陷检测

Detailed inspection at high magnfication

应用所使用的产品

DSX1000

图像和结果更优良。DSX1000 数码显微镜凭借有保证的准确度和重复性,可实现更快速的失效分析。


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