摘要

超光滑表面廣泛應用于半導體、精密光學、微機電系統（Micro-Electro-Mechanical System, MEMS）器件制造領域，拋光、鍍膜制程易產生納米級微劃痕、局部粗糙度異變、膜層不均等隱蔽微納工藝缺陷。傳統觸針式粗糙度儀、單點原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope, AFM）存在樣品劃傷、檢測效率低、全域覆蓋能力不足等技術短板。本文依托公開行業實測與招標驗收數據，系統闡述白光干涉儀（White Light Interferometer, WLI）在超光滑表面工藝質量控制中的核心優勢與工業化落地應用。

WLI基于低相干干涉原理實現非接觸式三維形貌掃描，縱向測量分辨率可達0.1 nm級，極限檢測精度最高6 pm，完全符合ISO 25178表面形貌檢測標準。全程無物理接觸的檢測模式，可有效規避高價值晶圓、光學鏡片等超光滑基底的二次劃傷損傷。相較于單點式AFM，WLI支持大視場拼接全域檢測，12英寸晶圓整體形貌檢測時長可控制在15 s內，兼顧半導體量產產線檢測效率與全域缺陷排查需求。設備可精準量化算術平均粗糙度（Ra）、均方根粗糙度（RMS）、臺階高度、局部凹凸形變等核心參數，精準甄別拋光壓力失衡、磨料雜質殘留、鍍膜厚度偏移等各類工藝異常，為精密制造工藝溯源提供數據支撐。

工業化實測場景中，半導體化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）硅片中心區域Ra=0.25 nm，邊緣因工裝壓力不均Ra升至0.4 nm，WLI三維形貌云圖可精準定位異常區域，反向指導拋光工藝參數優化。在光學鏡片基底、碳化硅（SiC）外延襯底檢測中，可穩定捕捉0.5 nm級微劃痕、50 nm顆粒污染物；同時可精準檢測晶圓翹曲（BOW）、彎曲形變（WARP），提前預判封裝虛焊、裂片風險，構建精密制造閉環質控體系。

晶圓表面粗糙度專項分析（核心檢測指標）

（圖示為CMP拋光后實測數據，檢測精度可達6 pm（0.006 nm），滿足晶圓超光滑表面（Ultra-Smooth Surface）高精度檢測標準，適配半導體高端芯片晶圓量產檢測場景。

（圖示為CMP拋光后實測數據，表面粗糙度（Surface Roughness, Ra）=0.96 nm，可精準量化表征晶圓拋光后表面光滑度，為拋光工藝優化（Polishing Process Optimization）、提升晶圓表面良品率提供核心數據支撐）

（圖示為晶圓背面表面粗糙度實測數據，Ra=0.9 μm，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）工序精度奠定基礎）

大視野3D白光干涉儀

突破傳統精密測量設備技術局限，構建晶圓（Wafer）檢測全新范式。大視野3D白光干涉儀依托自主核心創新技術，實現納米級（Nanoscale）全場景一體化測量，兼具超高檢測精度與量產高效性，全面適配半導體晶圓加工、封裝全流程檢測需求，重塑半導體（Semiconductor）領域精密測量（Precision Measurement）行業標準，為晶圓全鏈路質量管控提供權威、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

針對性解決傳統檢測設備痛點：傳統1倍以下物鏡（Objective Lens）僅支持單孔檢測，需搭配兩臺設備才能分別完成大視野觀測與高精度測量，設備切換繁瑣、檢測效率低、數據一致性差。本設備搭載0.6倍輕量化專用鏡頭，配備15 mm超大單幅視野（Single Frame Field of View），搭配可兼容4組物鏡的轉塔鼻輪（Turret Nose Wheel），單臺設備即可全覆蓋大視野全域觀測、納米級高精度測量雙重需求。無需頻繁切換檢測設備，大幅提升量產檢測效率（Inspection Efficiency）與數據精準度（Data Accuracy），高度適配半導體規模化量產復雜檢測場景。

晶圓相關實測應用圖示及說明（半導體專屬）

（圖示為化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）研磨碟盤金剛石顆粒共面度（Coplanarity）分析：左側為局部放大細節圖，右側為全域共面度分析圖，直觀呈現設備大視野3D全域測量能力，可精準管控研磨碟盤加工質量，從源頭保障晶圓拋光均勻性與批次一致性）

（圖示為裸片晶圓（Bare Wafer）翹曲（BOW）、彎曲（WARP）形變（Deformation）測量，可精準捕捉晶圓微觀形變數據，嚴格保障晶圓加工及封裝（Packaging）精度，有效規避封裝過程中芯片破損、虛焊、脫層等失效風險）

新啟航半導體｜專業白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障，支持自動化定制；高端系列對標國際一線品牌，大視野設計，輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。

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