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晶圓顯微鏡是怎樣檢查晶圓的主要缺陷的?

更新日期:2021-11-04  |  點擊率:1724
   晶圓顯微鏡就是檢測晶圓的或者半導(dǎo)體材料的,它有MIX照明功能,通過MIX照的觀察模式能很好地將晶圓的電路圖案和顏色信息很好地呈現(xiàn)出現(xiàn),自動生產(chǎn)報告,非常方便。
  如何精準(zhǔn)地將晶圓的冗余物、晶體缺陷、機(jī)械損傷等損傷檢測出來,是一項非常復(fù)雜且技術(shù)難度很高的工作,除了要有精確的算法,還要有能夠靈活調(diào)節(jié)、高清晰度等優(yōu)點的顯微鏡。顯微鏡提供的高清圖像,結(jié)合軟件算法能夠幫助技術(shù)人員快速地定性缺陷,提高晶圓的良率。而晶圓的主要缺陷來源冗余物、晶體缺陷、機(jī)械損傷,可通過晶圓顯微鏡來進(jìn)行精確的檢測甄別。
  一、晶圓的冗余物
  晶體表面的冗余物有很多種,既有小到幾十納米的小顆粒,也有大到幾百微米的灰塵,主要是因為在晶圓生產(chǎn)加工中由于操作不當(dāng)、或者凈化程度不夠產(chǎn)生的,這些冗余物會影響晶圓芯片的電氣特性,影響性能。
  所以針對這些冗余物,通過顯微鏡,可以實現(xiàn)50-1000倍的超大范圍的觀察和測量,并且使用光學(xué)顯微鏡MIX照明的多種觀察方法,可以迅速找到觀察對象。利用高精度的光柵讀取能力和亮度檢測技術(shù),能將晶圓上的大小冗余物進(jìn)行準(zhǔn)確測量。
  二、晶圓晶體缺陷
  晶體缺陷有兩種,一種是滑移線,也是晶圓中常見的缺陷,這是由于晶體生長時的加熱不均造成的,通常在晶圓外圍邊緣處,形成水平的細(xì)小直線。還有一種是堆垛層錯,一般是由于晶體結(jié)構(gòu)中密排面的正常堆垛順序遭到了破壞,這種尺寸比較小,通常在微米級別。
  對于晶體缺陷這種,通過晶圓顯微鏡,利用MIX觀察技術(shù)可讓用戶發(fā)現(xiàn)用傳統(tǒng)顯微鏡難以看到的缺陷,能準(zhǔn)確地挑選出有缺陷的晶體,提高良品率。
  三、晶圓機(jī)械損傷
  在人為加工中,機(jī)械損傷也在所難免,化學(xué)機(jī)械研磨所造成的損傷,一般是弧狀或者是非連續(xù)電裝分布的圖像,這些損傷通常會影響晶圓電路的連通性,是比較嚴(yán)重地缺陷。
  機(jī)械的損傷一般相對比較明顯,通過顯微鏡的檢測,可以很明顯看到晶圓上的傷痕,然后根據(jù)顯示的高清圖像以及自動記錄測量結(jié)果,可以幫助檢測人員準(zhǔn)確判斷這些劃痕,讓檢測人員對這些劃痕進(jìn)行及時糾正,減少晶圓損失。
  晶圓制作技術(shù)復(fù)雜,流程多,存在缺陷不可避免,但不管是工藝產(chǎn)生的還是晶圓本身材質(zhì)產(chǎn)生的,針對這些缺陷都能通過顯微鏡清晰地呈現(xiàn)出來,讓技術(shù)人員準(zhǔn)確判斷進(jìn)而采取有效的防護(hù)措施,大大提高晶圓的良品率。顯微鏡的檢測,結(jié)合了其軟件進(jìn)行自動分析,相對于傳統(tǒng)人工而言,更加高效、精準(zhǔn)。
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