可以对有图形晶圆实现表面进行缺陷检测,可实现2D和3D检测!采用明暗场光学技术!多物镜切换技术!XY抗震平台设计!大理石结构!精度非常高!可检测纳米级别缺陷!目前在FAB有验证通过了,出了几百台了!图纸为XT格式!采用EFEM上料(图纸不包含)可以外观标准机或自己设计!本站也有详细图纸!


在晶圆厂里。在芯片制造的数百道工序中,颗粒污染(Particle)、图案失真、划伤、晶格位错等缺陷随时都在发生。一旦某个机台发生工艺偏移而未被及时察觉,可能会导致整批价值数百万美元的晶圆直接报废。
无图形晶圆检测系统
应用场景:主要用于硅片出厂检测,或者刚长完薄膜、未进行光刻刻蚀的裸片表面。
工作原理:通常使用激光作为光源。当激光束扫描光滑的晶圆表面时,若遇到颗粒(Particle)或划伤,光线会发生向四周散射的现象(米氏散射 Rayleigh/Mie Scattering)。设备通过围绕在四周的光电倍增管(PMT)捕获这些散射光,根据散射光强直接算出颗粒的大小和位置。
行业标杆:KLA 的 Surfscan 系列(如 SP7 等),是全行业的绝对标准。
图形化晶圆检测系统
应用场景:光刻、刻蚀、CMP 之后,晶圆表面已经有了复杂的电路图案。
工作原理(Die-to-Die 比较):由于电路线条极其复杂,无法简单通过散射判断缺陷。设备会采用高性能明场(Brightfield)或暗场(Darkfield)光学系统,连续拍摄相邻的两个重复芯片(Die A 和 Die B)的高清图像,通过实时图像处理算法进行像素级差分对比。如果两张图在某一位置出现像素差异,则标记为缺陷。
明场(Brightfield):光线垂直照射晶圆,收集反射光。分辨率极高,专门对付微小的图案缺陷、桥接(Bridge)、断路。光源已由紫外(UV)演进至深紫外(DUV)乃至宽频等离子体(BBP, Broadband Plasma)。
暗场(Darkfield):斜向光束照射,只收集散射光。背景噪声低,扫描速度极快,擅长捕捉表面突起物、大颗粒污染。

底部的 X/Y 运动台设计非常扎实,是决定设备 UPH(吞吐量)和匀速段波动率的核心。
双层长行程交叉导轨(X/Y Stage):
底层(大行程轴)采用了双导轨+多滑块的宽间距布局,极大地增强了抗倾覆力矩(Pitch/Roll/Yaw 刚度)。
驱动元件可以看到是典型的扁平式直线电机(两侧延伸的磁轨和中心线缆拖链)。直线电机无接触、无背隙,是高速蛇形扫描的唯一选择。
高柔性线缆拖链采用了双侧/对称低畸变布置,并且进行了下沉或平铺设计。这是为了防止拖链在高速往复运动中产生的断续寄生振动直接耦合到晶圆载台(Chuck)上。
晶圆吸盘与旋转轴:
中央圆盘处是晶圆吸盘。
吸盘下方集成了一个大直径的DD马达旋转轴,用于晶圆的寻边(Align)以及角度微调,确保晶圆晶向与扫描方向绝对平行。

光学核心:
Mitutoyo(三丰)经典物镜/相机组件:
显眼的银色长筒是半导体行业极为经典的 Mitutoyo 长工作距离大数值孔径(NA)明场物镜(或者是高倍率变焦光学同轴照明组件)。
物镜上方连接着蓝色的核心相机盒。结合前面的讨论,这很可能是一个集成了 TDI 传感器 或者是高性能大面阵工业相机的成像模组,后侧带有散热风扇或散热片(因为高行频 TDI 功耗极高,发热会导致热畸变,必须严格控温)。
多光路/多探头复合设计:
在主物镜左侧,可以看到还挂载了另一套复杂的机构,包含倾斜安装的传感器/镜头(青蓝色高亮部分和下方的反射镜支架)。
激光自动聚焦系统的发射/接收端,或者是一套暗场散射光收集系统。在高速扫描时,面形起伏需要通过这套斜射激光在毫秒级反馈给 Z 轴进行微米级的实时追焦。
Z轴垂直调焦与反向平衡:
光学机头后方有一条粗壮的垂直导轨(Z 轴),负责镜头的上下垂直调焦。
顶部可以看到一个蓝色的电机和细长的丝杠/模组。对于这种重载机头,设计上通常会配有气动平衡缸或恒力弹簧,用以抵消重力,防止掉电时砸伤晶圆,并减轻 Z 轴电机的动态响应负担。
对于纳米级检测系统,机械结构件的一阶共振频率决定了系统的性能上限。
大体量龙门立柱:
悬臂结构是整个光学系统的支撑。在实际设备中,这个部件通常是采用大理石。
它的背面和内部设计了大量的加强筋,目的就是为了把悬臂梁的刚度拉满。因为下方的 X/Y 运动台在以1G-2G 的加速度频繁换向刹车时,会产生巨大的惯性冲击,如果立柱刚度不够,上方的镜头就会像钟摆一样晃动,算法将完全无法对准图像。
宽厚的整体机座:
底层是一个极其厚重的整体基座,周边带有一圈环形槽和大量的安装定位孔。这种设计可以将整机的重心降到最低,并为外围的钣金罩壳(提供微环境和百级/十级超净风淋 FFU)以及底部的主动空气隔振器提供坚实的机械接口。
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