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深圳海納光學(xué)有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 激光護(hù)目鏡，可飽和吸收鏡，衍射光學(xué)元件，光束整形器，太赫茲透鏡，太陽(yáng)能模擬器，太赫茲相機(jī)，激光測(cè)量?jī)x，離軸拋物面鏡，微透鏡陣列 |
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Xenics短波紅外相機(jī)應(yīng)用于半導(dǎo)體檢測(cè)
2022-3-9 閱讀(689)
Xenics紅外相機(jī)在晶圓和芯片檢測(cè)中，使用SWIR短波紅外相機(jī)，在半導(dǎo)體晶片和集成電路芯片進(jìn)行缺陷檢測(cè)，既簡(jiǎn)單又直接，因?yàn)檫@些材料（Si和GaAs）在短波紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)是透明的，這種在硅材料的穿透能力，是一種大大改進(jìn)生產(chǎn)工藝的無(wú)損檢測(cè)方法。因?yàn)樵诰A制造過(guò)程中，晶圓內(nèi)部或晶圓之間可能存在顆?；蛄芽p，而CCD或CMOS相機(jī)僅可用于檢測(cè)晶圓頂部或表面的缺陷，而SWIR相機(jī)應(yīng)用在晶圓檢測(cè)相機(jī)中，具有查看硅晶圓內(nèi)部的能力，并可以檢測(cè)兩個(gè)鍵合晶圓之間的顆粒、空隙或其他缺陷。另外，封裝前的芯片檢查也是SWIR相機(jī)的常見(jiàn)應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兛梢钥吹诫[藏在Si材料內(nèi)部的由晶圓切割引起的小裂紋。對(duì)于Xenics紅外相機(jī)在晶圓和芯片檢測(cè)應(yīng)用，Xenic提供各種合適的相機(jī)：Bobcat 320 和 Bobcat 640、Xeva 320 和 Xeva 640。
使用SWIR InGaAs相機(jī)拍攝Si內(nèi)部的切割損壞圖像
Xenics紅外相機(jī)在光伏晶圓檢測(cè)中，對(duì)于太陽(yáng)能電池裂紋檢查或效率映射通?；诎l(fā)光效應(yīng)，即當(dāng)電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)半導(dǎo)體材料的發(fā)光，其波長(zhǎng)由太陽(yáng)能電池吸收材料Si的帶隙決定，其帶隙能量對(duì)應(yīng)于約1150 nm的波長(zhǎng)。但是如果Si材料包含一些缺陷，峰值會(huì)更小，并且在1300到1600 nm之間的較長(zhǎng)波長(zhǎng)處，在缺陷帶中以較低能級(jí)（子帶隙）發(fā)生發(fā)射（圖4）。對(duì)于其他用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的材料，如銅銦鎵二硒化物(CIGS)或銅銦二硒化物(CIS)，可通過(guò)電致發(fā)光(EL)或光致發(fā)光（PL)。如通過(guò)采用SWIR相機(jī)的PL光致發(fā)光成像，可以對(duì)光伏晶圓的各階段制造過(guò)程中的硅塊和單片晶片的圖像分析，以便及早估計(jì)成品太陽(yáng)能電池的預(yù)期質(zhì)量。對(duì)于Xenics紅外相機(jī)在光伏晶圓檢測(cè)相機(jī)應(yīng)用中，Xenics提供 Xeva 640 和 Bobcat 640相機(jī)。
SWIR InGaAs相機(jī)和帶通濾波器（左1100nm，右1450nm）拍攝的太陽(yáng)能電池的發(fā)光圖像
如今，許多價(jià)格合理的CCD和CMOS相機(jī)也可用于太陽(yáng)能電池檢測(cè)，例如專門為檢測(cè)太陽(yáng)能電池而開發(fā)的基于硅的CCD和CMOS相機(jī)。這些特殊的近紅外CCD或CMOS相機(jī)提供超過(guò)1000 nm的擴(kuò)展波長(zhǎng)響應(yīng)。與一般的SWIR InGaAs相機(jī)，也就是和半導(dǎo)體檢測(cè)相機(jī)和晶圓檢測(cè)相機(jī)相比，這些傳感器的低噪聲、高分辨率和寬動(dòng)態(tài)范圍有一定的優(yōu)勢(shì)，但相比之下缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)的積分時(shí)間，通常是幾秒，因此這些近紅外CCD或CMOS相機(jī)只能用于離線檢測(cè)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為世界上較大的產(chǎn)業(yè)之一。半導(dǎo)體行業(yè)涵蓋范圍廣泛的應(yīng)用，比如從用于PC電腦或移動(dòng)設(shè)備的處理器和存儲(chǔ)器集成電路，到太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。對(duì)于半導(dǎo)體檢測(cè)相機(jī)和晶圓檢測(cè)相機(jī)，Xenics提供范圍廣泛的SWIR短波紅相機(jī)，適合于穿透硅或硅內(nèi)部進(jìn)行成像，以檢測(cè)雜質(zhì)、缺陷、空隙或夾雜物。在半導(dǎo)體檢測(cè)行業(yè)中，SWIR短波紅外相機(jī)可用于檢測(cè)晶錠生長(zhǎng)后的純半導(dǎo)體材料（通常是硅）的質(zhì)量。此外，隨后被切割成晶片的鑄錠也可以通過(guò)SWIR短波紅外相機(jī)以類似的方式檢查這些晶片的缺陷或裂紋，以確保將晶圓加工成（光）電子元件。對(duì)于最后的加工步驟是將晶圓切割成單個(gè)芯片，通過(guò)SWIR短波紅外相機(jī)來(lái)對(duì)齊鋸片或激光器。
為了在半導(dǎo)體檢測(cè)相機(jī)應(yīng)用中進(jìn)行故障分析，制造的集成電路可以通過(guò)顯微鏡檢查裂紋或光子發(fā)射。三維MEMS微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行檢查。對(duì)于所有這些應(yīng)用，Xenics提供范圍廣泛的SWIR短波紅相機(jī)，用于二維(2D)和線掃描成像。SWIR相機(jī)通常使用基于銦鎵砷InGaAs探測(cè)器，并在900至1700 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高響應(yīng)（量子效率），適合于穿透硅或硅內(nèi)部進(jìn)行成像。
Xenics紅外相機(jī)在原料硅錠和硅磚檢測(cè)中，其中SWIR，InGaAs相機(jī)（二維和線掃描）廣泛用于半導(dǎo)體行業(yè)，用于檢查晶體硅磚或硅錠。使用SWIR相機(jī)和發(fā)射波長(zhǎng)超過(guò)1150 nm的光源可以輕松檢測(cè)磚或錠內(nèi)的雜質(zhì)和夾雜物（圖1），硅磚對(duì)于SWIR短波紅外輻射是*透明的。原因是這種半導(dǎo)體材料Si中的帶隙，對(duì)于較低能量和較長(zhǎng)波長(zhǎng)的SWIR短波紅外光子并不吸收，而吸收了具有較高能量的可見(jiàn)光子。這使得SWIR，InGaAs相機(jī)成為一種出色的檢測(cè)工具，所以，SWIR短波紅外相機(jī)可以直接檢測(cè)雜質(zhì)、缺陷、空隙或夾雜物。因?yàn)楫?dāng)錠進(jìn)一步加工成晶片時(shí)，磚或錠內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成損壞。SWIR相機(jī)可以避免這個(gè)問(wèn)題，從而確保半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行和更高的效率。對(duì)于Xenics紅外相機(jī)在硅錠和磚塊檢測(cè)中的應(yīng)用，Xenics主要提供Bobcat 640和Xeva 640相機(jī)，以及高分辨率線掃描Lynx 2048 相機(jī)。
硅磚的SWIR，InGaAs相機(jī)圖片
適用于硅錠和硅磚半導(dǎo)體檢測(cè)相機(jī)：Bobcat 640、Xeva 640 和 Lynx
