
東芝開發(fā)納米級缺陷檢測技術(shù),助力半導(dǎo)體生產(chǎn)效率與良率提升 在半導(dǎo)體大規(guī)模量產(chǎn)過程中,提高生產(chǎn)效率和良率始終是一大挑戰(zhàn)。針對這一問題,東芝成功開發(fā)出一項創(chuàng)新技術(shù),可通過單張拍攝圖像即時將高低差僅納米級(1納米等于10億分之一米)的極微小缺陷以三維(3D)形式可視化。如果該技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體制造的檢測環(huán)節(jié),預(yù)計將能縮短檢測時間,提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,并降低不良品率。 突破納米級檢測瓶頸
東芝長期以來致力于通過光學(xué)檢測技術(shù)識別半導(dǎo)體表面的微小缺陷。然而,傳統(tǒng)檢測技術(shù)受限于分辨率,僅能檢測微米級(1微米等于100萬分之一米)的缺陷。而在半導(dǎo)體制造中,僅識別缺陷的位置并不足夠,還需對其深度、大小及形狀進行精準測量,以便采取針對性的修復(fù)措施,因此亟需納米級精度的檢測能力。 此次東芝開發(fā)的技術(shù)采用了一種全新的光學(xué)成像系統(tǒng),可在一次拍攝中覆蓋數(shù)十毫米見方的視野,并結(jié)合條紋狀的彩色濾光片 。其核心特點在于,可將檢測對象反射光的方向分布轉(zhuǎn)換為顏色分布圖像。值得注意的是,相較于傳統(tǒng)的同心圓濾光片,新技術(shù)采用條紋狀設(shè)計,使反射光角度與顏色類型能夠直接對應(yīng),從而實現(xiàn)更精準的檢測。 高精度3D形狀重構(gòu)
東芝研究開發(fā)中心智能化系統(tǒng)研究所的首席研究員大野博司表示:“光的方向會因表面缺陷產(chǎn)生細微擾動,也就是說,只要光的方向發(fā)生微小變化,圖像上的顏色就會隨之改變?!被谶@一原理,該技術(shù)能夠更高精度地獲取反射光的角度分布數(shù)據(jù)。 此外,東芝還開發(fā)了一套獨有的算法,可利用反射光角度數(shù)據(jù)生成目標表面的3D形狀(高度分布)。測試結(jié)果顯示,即便面對復(fù)雜表面,該技術(shù)仍可在誤差僅數(shù)納米的范圍內(nèi)重構(gòu)形狀。大野博司認為,這一精度已完全滿足實際檢測需求。 自動化檢測邁向新階段
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具備缺陷高度檢測能力后,該技術(shù)未來可用于自動判定產(chǎn)品合格與否。大野博司表示:“這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化缺陷判定,例如設(shè)定10納米以上的劃痕為缺陷,而1納米以下的則視為無影響,從而構(gòu)建自動判定算法。” 商業(yè)化推進與未來應(yīng)用
東芝計劃與旗下子公司——位于川崎市的東芝信息系統(tǒng)公司合作,通過授權(quán)協(xié)議的方式向半導(dǎo)體檢測設(shè)備制造企業(yè)推廣這一技術(shù)。此外,該技術(shù)的應(yīng)用場景并不限于半導(dǎo)體檢測,還計劃推廣至整車制造和汽車零部件生產(chǎn)領(lǐng)域。 東芝信息系統(tǒng)公司的高級經(jīng)理桜井崇志表示:“希望讓最終用戶實際使用該技術(shù),以驗證其效果,并及時收集反饋,捕捉可能出現(xiàn)的新問題,以便與研究團隊協(xié)作,不斷優(yōu)化改進技術(shù)?!?nbsp;