當下,隨著科技快速發展,以半導體終端為核心的電子產品不斷更新換代,每一代的技術革新都深深融入于我們生活的方方面面。作為先進電子設備極為重要的組成部分,芯片承擔著邏輯運算、存儲與數據處理等功能,廣泛應用于軍工、民用、計算機技術等領域。而每一顆芯片都是由多種規格的晶圓切割、組合而成。
晶圓是指制作硅半導體積體電路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種,然后慢慢拉出,形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經過研磨,拋光,切片后,形成硅晶圓片,也就是晶圓。目前國內晶圓生產線以 8英寸和 12 英寸為主。
據《全球8寸晶圓廠展望報告》(Global 200mm Fab Outlook)顯示,由于移動通訊、物聯網、汽車和工業應用強勁需求的拉動,2019~2022年8寸晶圓廠產量預計增加70萬片,增幅為14%,可見晶圓制造將會有相對穩健的增長態勢。
中國工程院院士譚久彬表示,半導體制造對新一代信息化、智能化制造技術需求強烈,半導體制造要朝著高端方向發展,必然需要從根本上依靠超精密測量賦能,從而解決制造質量問題。在半導體產業發展得如火如荼的當下,更需要借助高端精密測量設備,保證半導體芯片的零部件良品率顯著上升。
近些年來,對于中國芯片半導體產業而言無疑是一個非比尋常的階段,在產業轉移和國產替代提速的機遇之下,芯片半導體產業迎來歷史性的發展機遇,銷售額過去五年都交出了年增長率20%以上的亮麗表現。
隨著半導體產業發展和制造工藝的進步,線寬細微化趨勢使得半導體制造過程中的良品率提升受到挑戰。為了避免存在缺陷的晶片最終流入后道封裝工序,需借助高精度檢測設備識別晶圓表面缺陷,從而輔助晶片分揀。作為制造半導體芯片的基本原件——晶圓,其精準檢測也成了重中之重,亟需高端傳感器賦能賦智。在高端傳感器領域深耕多年的海伯森,成功為工業自動化和精密測量打造了智慧“武器”,可以最大限度地滿足晶圓制造廠精準檢測晶圓平面度或孔深的要求。
在晶圓檢測上,海伯森HPS-CF4000光譜共焦傳感器提供了新的選擇。在晶圓制造的整個工藝控制中,傳統的檢測工具只能提供缺陷檢測的圖像,然后由工程師針對缺陷圖像進行人工分類,進而再進行質量控制。
作為高精度測量的得力優化助手,HPS-CF4000光譜共焦傳感器,是一款不受材質、工作形貌影響、超大測量角度的精度可達納米級的非接觸式位移傳感器,能夠通過光學色散原理建立距離與波長間的對應關系,利用光譜儀解碼光譜信息,從而獲得位置信息的裝置。在檢測晶圓方面,HPS-CF4000光譜共焦傳感器能夠利用鏡面反射光進行測量,還可以通過調整3D視圖對晶圓表面數據快速可視化,從而獲得高質量的晶圓三維表面形貌數據,最終識別分布在晶圓表面的缺陷。這解決了傳統光學測量角度特性小的問題,讓檢測突破了原有的瓶頸,控制器可同時支持四路傳感頭測量,檢測速度快,單傳感頭最大測量頻率可達6.3kHz。與傳統的測量方法相比,光譜共焦傳感器具有高速度,高精度,高適應性等明顯優勢。
對于半導體晶圓檢測設備而言,如果運行效率提高,精度更高,產量就會提升,在高精密檢測這一方面,HPS-CF4000光譜共焦傳感器成功將產品性能發揮得淋漓盡致。在檢測精度上,HPS-CF4000光譜共焦傳感器的測量頭,測量精度可達納米級,測量角度可達到±62°,測量光點更小;在檢測效率上,HPS-CF4000光譜共焦傳感器測量頻率更高,可達6.3kHz,能夠縮短識別不同缺陷類型所需的時間,可安裝于機器人手臂、放置自動化控制站、可在移動產線上靈活自如地工作,和人工檢測相比,大大提高工業生產對效率的要求,這為極具挑戰性和復雜的晶圓測量提供了更為專業的解決方案,提供檢測結果,幫助改進生產工藝。
作為國內高端智能傳感器品牌,海伯森始終秉承著“技術贏市場,誠信待客戶”的服務原則,致力于建立一流的高端智能傳感器品牌,堅持創新,追求卓越,為客戶提供高性能、高品質的傳感器產品和專業的技術服務,現已具備成熟的研發能力和規模化生產能力,已申請了多項發明專利,所研發生產的產品包括光譜共焦位移傳感器、六維力傳感器、面陣固態激光雷達、激光三角位移傳感器、單點ToF測距傳感器等,廣泛應用于先進制造、工業自動化、機器人、智能交通物聯網、安防等領域。
光譜而至,共焦極致之美。制造業的不斷發展,意味著對產品精度、對產品檢測效率的要求也會不斷提高,這推動著檢測儀器的發展和升級。因而,海伯森將不斷地鉆研和探索,以多維的視野洞察市場走勢,研發出更具競爭力的核心產品,為制造業的未來發展賦能,繼續實現推動新一代先進制造業發展的愿景。