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半导体芯片/封装检测设备开发技术:基于THz(太赫兹)成像技术-250页
首页 >半导体设备资料 >晶圆量测:量测-检测-光学 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [获取免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

精华资料:核心内容太赫兹波在“高功率光源稳定性、高速扫描光路校准、微弱重叠信号解算”等方

面的行业难题。能在 1~2 秒内完成单个芯片的无损全检,满足 In-line 产能的流速要求,对比德国、日

本等全球先进技术!!

此外,该技术还具备向外延层(Epitaxial layer)厚度/掺杂浓度测量、指纹传感器封装质量管理等横向半导体工艺,是一款具备高商业壁垒和技术延展性的优秀检测设备技术资料。

一、 文档核心内容概述

基于太赫兹(THz)波技术的半导体芯片与封装在线(In-line)无损、非接触检测设备。解决传统检测手段(如X-Ray、超声波检测)在安全性和介质依赖性上的局限,实现全检(全数检查)以提升生产良率。

技术全面展示了该设备从基础原理研究、核心光路设计、软硬件系统集成,到最终成功量产和三星、SFA半导体验证的完整研发技术!


二、 核心技术与关键研发核心算法:

1. 双检测系统架构 

设备针对不同的缺陷检测场景,创新性地融合了两种太赫兹技术:

  • 太赫兹时域光谱(THz-TDS)检测系统:

    • 核心配置: 采用 1560nm 高重复频率(250 MHz)光纤激光器作为外部光源。

    • 应用目标: 主要通过检测透射或反射THz波的振幅与相位变化,对半导体模组(EMC)的空隙(Void)、剥离等缺陷进行单层/多层析像及厚度测量。

  • 太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)面阵检测系统:

    • 核心配置: 基于 QCL 高功率光源,搭配抛物镜光路以及测热辐射计相机构建 FPA(Focal Plane Array)面阵成像系统。

    • 应用目标: 主要针对高精度的微细裂纹进行高速捕捉与检测。

2. 核心研发技术点

  • 高速光路扫描: 集成了高速振镜扫描器与定制化的 Telecentric F-Theta 镜头,在保证区域内光束均匀度的同时大幅压低扫描时间。

  • 低振动结构设计: 针对在线检测的高精度需求,设计了主动避震机架,从机械结构上消除了厂务高频微振动对太赫兹波精度的干扰。

  • 高性能数据收发: 实现 Tera-OSCAT/Tera-ASOPS 发生器与高精度采集卡之间的同步控制及 TCP/IP 高速通信。

3. 量产检测指标(验证结果)

从研发指标对比来看,项目最终取得了 100% 的技术达成度:

  • TDS 模式: 束流功率达 54.6,峰值频率 2.75 THz,芯片检测时间缩短至 2.05秒(。

  • QCL 模式: 束流功率$>1000W,微细裂纹检测时间仅 1.373秒.

三、 信号与图像处理算法

太赫兹原始信号复杂,在多层结构中易产生信号重叠和衰减。团队开发了一系列先进的算法来提高信噪比(SNR)和图像辨识度:

  • 微细剥离信号提取: 针对信号重叠效应,开发并应用了 去卷积(、脉冲半高全宽分析 以及复折射率算法,将剥离层厚度计算误差降至 15 um以内。

  • 3D断层扫描: 实现了 A/B/C/B'-Scan 多维度分析软件,能够提取特定时间/截面的 2D 图像,并通过 3D 建模直观展现封装内部的三维立体结构。

  • 深度学习分类: 引入 CNN(卷积神经网络) 学习太赫兹波形谱图,实现了对良品与剥离缺陷的智能化自动分类与判别。