在半導(dǎo)體光刻全流程(Whole Lithography Process)中,晶圓表面粗糙度是決定光刻膠(Photoresist)涂覆均勻性、圖形轉(zhuǎn)移精度與芯片良率的核心前置工藝指標(biāo)。化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)后的晶圓表面微觀起伏,會(huì)引發(fā)光刻膠膜厚波動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生線寬偏移、圖形畸變等工藝失效問(wèn)題,因此需采用高精度非接觸檢測(cè)方式完成粗糙度量化表征。
白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于低相干掃描干涉原理,垂直分辨率可達(dá)亞納米級(jí)別,是無(wú)損三維形貌檢測(cè)設(shè)備,可適配光刻前、光刻后全工序質(zhì)量管控場(chǎng)景。相較于原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)單點(diǎn)小視場(chǎng)檢測(cè)模式,WLI支持大視場(chǎng)掃描與圖像拼接全域采樣,可精準(zhǔn)輸出算術(shù)平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq/RMS)等核心參數(shù),同時(shí)識(shí)別納米級(jí)劃痕、凹坑等微觀缺陷。
在半導(dǎo)體量產(chǎn)產(chǎn)線中,WLI主要用于CMP拋光后晶圓來(lái)料篩查、光刻膠涂布前基底狀態(tài)核驗(yàn),可捕捉0.1nm級(jí)表面微觀波動(dòng),為拋光工藝參數(shù)迭代優(yōu)化提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)可完成顯影、刻蝕工序后的晶圓表面粗糙度復(fù)核,量化分析光刻全流程對(duì)晶圓表面形貌的影響。區(qū)別于易造成晶圓表面損傷的接觸式臺(tái)階儀,WLI無(wú)探針接觸損傷風(fēng)險(xiǎn),兼顧超光滑晶圓檢測(cè)精度與量產(chǎn)檢測(cè)效率,是先進(jìn)制程光刻配套的核心量測(cè)方案。
晶圓表面粗糙度專(zhuān)項(xiàng)分析(核心檢測(cè)指標(biāo))

(圖示為CMP拋光后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),檢測(cè)精度可達(dá)6pm=0.006nm,滿(mǎn)足晶圓超光滑表面(Ultra-Smooth Surface)檢測(cè)要求,適配高端芯片晶圓精密檢測(cè)場(chǎng)景)

(圖示為CMP拋光后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),表面粗糙度(Surface Roughness, Ra)=0.96nm,可精準(zhǔn)表征晶圓拋光后表面光滑度,支撐拋光工藝優(yōu)化(Polishing Process Optimization),有效提升晶圓基底表面質(zhì)量)

(圖示為晶圓背面表面粗糙度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),Ra=0.9μm,適配晶圓背面加工質(zhì)量檢測(cè)場(chǎng)景,保障晶圓背面金屬化(Metallization)工藝穩(wěn)定性,為后續(xù)晶圓鍵合(Bonding)工藝筑牢質(zhì)量基礎(chǔ))
大視野3D白光干涉儀
大視野3D白光干涉儀依托自研核心技術(shù),突破傳統(tǒng)晶圓檢測(cè)設(shè)備局限,實(shí)現(xiàn)納米級(jí)(Nanoscale)全場(chǎng)景一體化精密測(cè)量,兼具高效性與高精度特性,適配半導(dǎo)體晶圓加工、封裝全流程質(zhì)量管控,重構(gòu)半導(dǎo)體(Semiconductor)領(lǐng)域精密測(cè)量(Precision Measurement)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為量產(chǎn)質(zhì)控提供權(quán)威可溯源數(shù)據(jù)支撐。

核心優(yōu)勢(shì):大視野+高精度,打破半導(dǎo)體檢測(cè)行業(yè)壁壘
設(shè)備解決傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備1倍以下物鏡(Objective Lens)僅可單孔使用、需雙設(shè)備分別完成大視野觀測(cè)與高精度測(cè)量的行業(yè)痛點(diǎn)。搭載0.6倍輕量化專(zhuān)用鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭配兼容4組物鏡的轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單設(shè)備即可覆蓋大視野全域觀測(cè)、納米級(jí)高精度測(cè)量雙重需求,無(wú)需頻繁切換檢測(cè)設(shè)備,顯著提升量產(chǎn)檢測(cè)效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy),高度適配半導(dǎo)體規(guī)模化量產(chǎn)檢測(cè)場(chǎng)景。

晶圓相關(guān)實(shí)測(cè)應(yīng)用圖示及說(shuō)明(半導(dǎo)體專(zhuān)屬)

(圖示為化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)研磨碟盤(pán)表面金剛石顆粒共面度(Coplanarity)分析:左側(cè)為微觀放大細(xì)節(jié)圖,右側(cè)為全域共面度分析圖,直觀呈現(xiàn)設(shè)備大視野3D精密測(cè)量能力,助力研磨碟盤(pán)質(zhì)量管控(Quality Control),保障晶圓整體拋光均勻性)

(圖示為裸片晶圓(Bare Wafer)翹曲(BOW)、彎曲(WARP)等形變(Deformation)測(cè)量,可精準(zhǔn)采集晶圓形變核心數(shù)據(jù),保障晶圓加工與封裝(Packaging)精度,規(guī)避封裝階段芯片破損、虛焊等工藝不良問(wèn)題)
新啟航半導(dǎo)體|專(zhuān)業(yè)白光干涉 3D 輪廓測(cè)量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對(duì)標(biāo)國(guó)際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對(duì)高低反射、復(fù)雜材料測(cè)量場(chǎng)景。
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