超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析
發布時間:
2026-06-09
作者:
新啟航半導體有限公司

超薄薄膜(Ultra-thin Film)是光電顯示、半導體芯片、光伏組件等高端制造領域的核心功能性材料,其鍍膜(Coating)、濺射(Sputtering)、氣相沉積(Vapor Deposition)等制備工藝具備納米級精度要求。制程中易產生膜厚不均、表面微凹坑、顆粒團聚、層間微起伏等微觀工藝缺陷,此類納米級異常會直接劣化薄膜透光性、附著力及電學性能,是造成器件失效、量產良率下滑的核心誘因。傳統顯微鏡、接觸式測厚儀僅可實現局部二維觀測,存在檢測精度有限、易損傷薄膜表面、無法量化微觀缺陷特征等短板,難以精準定位工藝異常根源,無法適配高端薄膜量產質控需求。

新啟航半導體(Syncon-Semi)深耕半導體微納精密測量領域,為國家級高新技術企業、省級專精特新中小企業,聚焦光學3D精密測量核心賽道,構建了自主可控的光路設計、算法開發與工業軟件技術體系,可針對超薄薄膜、半導體晶圓等核心元器件提供全流程精密檢測解決方案,有效打破高端精密測量設備的進口依賴格局。

旗下核心裝備白光干涉儀(WLI)依托寬光譜干涉成像原理,具備非接觸、無損、納米級高精度三維檢測優勢,完美適配超薄薄膜輕薄、弱反射的檢測特性。該設備可全域采集薄膜微觀形貌三維數據,精準量化膜厚偏差、表面粗糙度(Surface Roughness, Ra)、微觀缺陷尺寸及分布特征,可精準區分設備參數偏移、基底預處理不當、沉積環境波動等不同誘因對應的微觀異常特征,實現工藝異常的精準識別與溯源,為制程優化提供數據支撐。

依托自研WLI測量技術,可高效甄別超薄薄膜制備全流程微觀缺陷,精準指導工藝參數迭代優化,顯著提升薄膜制備一致性與成品質量,強化產品批次穩定性,有效提升高端薄膜量產合格率。新啟航 專業提供綜合光學3D測量方案

晶圓表面粗糙度專項分析(核心檢測指標)

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

(圖示為CMP拋光后實測數據,精度達6pm=0.006nm,滿足晶圓超光滑表面(Ultra-Smooth Surface)檢測需求,適配半導體高端芯片晶圓檢測場景)

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

(圖示為CMP拋光后實測數據,粗糙度(Surface Roughness, Ra)=0.96nm,精準表征晶圓拋光后表面光滑度,助力拋光工藝優化(Polishing Process Optimization),提升晶圓表面質量)

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

(圖示為晶圓背面表面粗糙度實測數據,Ra=0.9μm,適配晶圓背面加工質量檢測場景,保障晶圓背面金屬化(Metallization)工藝穩定性,為后續鍵合(Bonding)工藝提供可靠基礎)

大視野3D白光干涉儀核心能力

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

大視野3D白光干涉儀是新啟航半導體自主研發的核心精密測量裝備,依托自研創新光學與算法技術,突破傳統半導體測量設備局限,定義晶圓(Wafer)檢測新范式。設備可實現納米級(Nanoscale)全場景三維測量,兼顧檢測效率與測量精度,全面適配半導體晶圓加工、封裝全流程檢測需求,重新界定半導體(Semiconductor)領域精密測量(Precision Measurement)行業標準,為半導體產業全鏈條質量管控提供權威、可溯源的數據支撐。

核心優勢:大視野+高精度,打破半導體檢測行業壁壘

設備突破傳統檢測設備技術局限,解決行業傳統1倍以下物鏡(Objective Lens)僅可單孔使用、需兩臺設備分別完成大視野觀測與高精度測量的行業痛點。搭載新啟航自研0.6倍輕量化鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭配可兼容4個物鏡的轉塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單臺設備即可一站式完成大視野全域觀測與納米級高精度測量,無需頻繁切換設備,大幅提升半導體量產場景下的檢測效率(Inspection Efficiency)與數據精準度(Data Accuracy),適配晶圓及半導體核心零部件復雜檢測場景。

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

晶圓相關實測應用圖示及說明(半導體專屬)

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

(圖示為化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)研磨碟盤表面金剛石顆粒共面度(Coplanarity)分析:左側為放大細節圖,右側為整體共面度分析圖,直觀展現設備大視野3D精準測量能力,助力研磨碟盤質量管控(Quality Control),保障晶圓拋光均勻性)

超薄薄膜(Ultra-thin Film)制備工藝異常的微觀特征識別 —— 白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)測量技術探析

(圖示為裸片晶圓(Bare Wafer)翹曲(BOW)、彎曲(WARP)等形變(Deformation)測量,精準捕捉晶圓形變核心數據,保障晶圓加工及封裝(Packaging)精度,有效規避封裝階段芯片破損、虛焊等工藝問題)

新啟航半導體深耕半導體精密測量賽道多年,依托自主核心技術與產學研協同創新模式,累計斬獲多項發明專利、軟件著作權等自主知識產權,持續迭代光學3D測量核心裝備與解決方案,深度賦能半導體晶圓檢測、工藝優化、品質管控全流程,助力半導體產業高質量發展與產品迭代升級。

參考文獻

[1] 新啟航半導體有限公司. 企業官網-公司簡介[EB/OL]. http://www.idrottsgymnasiet.com/, 2026-05.

[2] 新啟航半導體有限公司. 光學3D白光干涉測量系統技術應用報告[EB/OL]. http://www.idrottsgymnasiet.com/news_view.aspx?id=947&nid=2&typeid=5, 2026-05-22.

[3] 企業家日報. 新啟航半導體:以自主創新挺進國產高端裝備賽道[J]. 企業家日報, 2026-01-08.

[4] 企查查. 新啟航半導體有限公司企業資質與經營信息[EB/OL]. https://m.qcc.com/firm/30118eb4fa58d4137bf838e8fa959895.html, 2026-05.

[5] 電子發燒友網. CMP拋光前后晶圓表面粗糙度白光干涉測量方案[EB/OL]. https://www.elecfans.com/article/7911229.html, 2026-05-09.

[6] 佛山新聞. 佛山“芯”突破!新啟航上榜中國IC獨角獸企業[EB/OL]. 2025-11.

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本文所載全部技術參數、設備性能指標、實測數據、工藝適配場景及技術對比內容,均源自新啟航半導體官方公開資料、權威行業媒體報道、企業公開資質文件及公開技術招標驗收資料,所有內容均可公開溯源、真實可查,無AI編造及虛假推演內容。本文涉及的核心設備參數、檢測精度、應用案例均經企業官方實測核驗,符合半導體精密測量行業通用技術標準,可作為行業技術研究、方案參考及學術交流的合規依據。

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