什么是半导体视觉检测设备？

  半导体视觉检测设备是在半导体制造过程中对晶圆和半导体芯片进行缺陷视觉检查的设备。

半导体的主要制造工艺包括光掩模制造工艺（相当于原始印刷版）、晶圆制造工艺（半导体的基础）、前工艺（使用光掩模在晶圆上形成精细电路结构）、形成后，还有一个后工序将半导体芯片单独封装，如果看细节的话，有数百个步骤。

近年来，半导体微加工技术已达到数纳米水平（约为人发丝粗细的1/10,000），同时晶圆直径也变得更大，使得拥有数十亿个晶体管的半导体芯片成为可能。现在正在制作数千个晶圆。

在拥有如此生产力的半导体制造过程中，检查设备极其重要，它关系到早期选择缺陷产品、降低成本以及提高质量和可靠性。选择半导体视觉检测系统的标准包括晶圆的直径、所使用的工艺以及要检测的缺陷类型。

半导体视觉检测设备的应用

半导体视觉检测设备用于半导体制造过程的各个阶段。

使用半导体视觉检测设备检测到的缺陷包括扭曲、裂纹、划痕、异物粘附到光掩模和晶圆上、前工序中形成的电路图案的错位、尺寸缺陷以及后工序中的封装缺陷等多种情况。有缺陷的产品。

因此，有必要为每个工序选择合适的半导体视觉检测设备和软件，并且正在推广使用人工智能等技术的自动化，以加快检测速度并节省劳动力。

半导体视觉检测设备原理

半导体视觉检测设备由测量装置、处理测量数据的软件以及执行适当测量的设备组成。

使用的测量设备包括高分辨率相机、电子显微镜和激光测量仪。处理测量数据的软件具有根据检查过程开发的算法。还需要抑制振动的设备和照明设备来执行适当的测量。下面对半导体视觉检测设备的核心图像捕捉技术、图像处理技术和缺陷分类技术进行说明。

• 图像捕捉技术
  图像捕捉技术是一种通过用激光照射晶圆并检测散射光来测量缺陷的技术。通过照亮微小的不规则处来检测异物和损坏。
• 图像处理技术
  图像处理技术利用晶圆上的所有芯片都具有相同图案的事实，通过比较相邻图案来检测缺陷。它能够进行高速、宽范围的处理。
• 缺陷分类技术
  缺陷分类技术是检测缺陷，然后对其进行分类以提取原因的技术。这是识别和解决缺陷原因所需的技术。

半导体视觉检测的类型

1. 晶圆制造过程/前处理过程中的外观检查

晶圆是由半导体原材料（通常是硅）形成的称为锭的圆柱形单晶材料，然后将其切片至约1毫米的厚度并在表面上进行抛光（约30厘米）。

晶圆上的缺陷不仅包括附着的异物，还包括晶圆本身表面的划痕和裂纹、加工不均匀、晶体缺陷等。在晶圆制造过程中，这些缺陷主要是通过激光照射来检测的，这是一种视觉。检查。

预处理过程是在晶圆状态下进行的，在此过程中出现的缺陷主要有两类：随机缺陷和系统缺陷。随机缺陷是主要由异物引起的缺陷，但由于它们是随机的，因此它们发生的位置是不可预测的。因此，使用图像处理来检测晶圆上的随机缺陷。另一方面，系统缺陷是由光掩模或曝光工艺条件引起的缺陷，例如附着在光掩模上的颗粒，并且往往发生在晶片上排列的每个半导体芯片上的相同位置。

2、后工序外观检查

在后工序中，将晶圆切割成单个芯片（划片），放入树脂或陶瓷封装中，将芯片上的端子与封装侧的端子连接（引线接合）并密封。后者主要涉及电气检查，但目视检查包括引线键合缺陷和零件编号印刷缺陷的检查。