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更新时间:2026-07-08
浏览次数:2一、行业痛点:薄晶圆工艺下的裂纹与应力管控难题
随着半导体先进制程持续推进,晶圆背磨(BG)减薄、划片、键合等工序愈发成熟,超薄硅片、化合物半导体衬底、玻璃光学基板的应用规模持续扩大。在减薄加工、胶带贴附、切片受力过程中,晶圆极易产生肉眼不可见的微裂纹、内部空洞、应力残留、研磨纹路不均等缺陷。
这类微小缺陷会在后段封装、测试工序持续延展,造成芯片批量裂片、电性失效,直接拉低生产良率。传统显微镜局部抽检存在视野局限、检测速度慢、内部缺陷无法识别三大短板;分段式扫描设备拼接图像易产生漏检,难以适配 300mm 全自动量产产线高速节拍。
Softworks 推出 Super Macro SM75 晶圆全轮廓裂纹高速检测仪,采用全域单次成像光学架构,搭配可选红外穿透光源,实现整片晶圆表面 + 内部缺陷同步高速筛查,兼顾量产全自动产线与实验室研发检测需求。
二、设备硬件结构与核心设计
1. 整机一体化立式光学平台
设备采用立式升降成像主机 + 大尺寸平移晶圆载台一体化结构,整机遮光外壳隔绝环境杂光干扰,保障成像对比度稳定。镜头高度可电动调节,兼容不同厚度规格晶圆;载台运行平稳无抖动,避免成像模糊,支持 300mm 标准大尺寸晶圆完整放置。
2. 全域单拍成像光学系统
核心搭载超大视场宏观光学镜头,针对 300mm 整片晶圆可实现单次拍摄全域成像,检测耗时 1 秒以内,无需分段移动拼接,消除拼接错位带来的缺陷漏检问题。标配可见光成像光路,可选配红外光源模组,光线穿透硅衬底,识别晶圆内部空洞、埋层隐裂等可见光无法捕捉的深层缺陷。
3. 双模式操作控制系统
设备搭载全自动产线联动模式 + 手动精细复检模式两套操作逻辑:量产场景下自动完成上料、扫描、缺陷标注、数据存储;研发实验室可手动缩放图像、定位缺陷坐标、导出应力分布数据,兼顾批量质检与工艺分析。
三、产品五大核心技术特色
超高速全域检测,适配全自动产线
300mm 晶圆单次全视野成像≤1 秒,检测节拍远优于分段扫描设备,已大量配套全自动晶圆检测流水线,支撑 24 小时不间断批量检测。
可见光 + 红外双光路拓展检测
标准可见光光路筛查表面微裂纹、研磨痕、边缘损伤;选配红外光源穿透晶圆,检测内部空洞、深层隐裂,实现表里缺陷全覆盖。
可自定义应力分级判定算法
软件支持自由设定应力、裂纹判定阈值,自动将晶圆应力划分为多级标准,量化区分轻微工艺波动与致命失效缺陷,为研磨、背磨工艺优化提供量化数据支撑。
智能标记消除过滤功能
内置图像预处理算法,可根据客户需求开启标记去除功能,自动过滤晶圆定位边、型号标识等无关图案,仅保留真实缺陷,大幅降低人工二次判读工作量。
全品类样品兼容检测
不局限于硅基晶圆,同时适配化合物半导体衬底、玻璃光学基板、光学镜片,也可对各类受压工件做应力形变全域扫描,一机覆盖半导体、光学元件多领域检测需求。
四、多元化检测应用场景
半导体晶圆检测
带图案制程晶圆、裸硅片全域微裂纹筛查;
晶圆边缘崩损、划伤、应力损伤检测;
背磨(BG)工艺研磨纹路均匀性、减薄应力评估;
划片切片后的应力残留、裂纹延展判定;
背磨胶带贴附张力均匀性检测;
SiC/GaAs 等化合物半导体翘曲、隐裂检测。
光学与新材料检测
玻璃衬底加工后残留应力定量评估;
光学镜片、光学元件翘曲、压痕缺陷检测;
各类精密工件受压产生的全域应力形变扫描。
五、检测成像功能说明
设备配套专业缺陷分析软件,输出四类可视化检测图像:
缺陷局部放大视图:清晰放大微米级微裂纹、细微研磨划痕;
全域应力彩色分布图:以不同色彩标注应力强弱、裂纹延伸走向,直观呈现晶圆应力分布;
缺陷定位分析界面:自动标记每一处缺陷坐标、尺寸、缺陷等级,数据可导出归档;
整片晶圆完整全景成像:一次性输出晶圆全域图像,无视野盲区,完整复现整片衬底状态。
六、产品综合优势总结
效率:300mm 晶圆 1 秒内完成全域检测,适配高速自动化量产产线;
检测:单次全域成像无拼接漏检风险,红外拓展光路可检测晶圆内部缺陷;
数据量化可控:自定义应力分级标准,实现缺陷定量判定,支撑工艺迭代优化;
场景通用性强:全自动产线批量质检、实验室研发精细分析两用,兼容硅片、化合物、玻璃基板多类样品;
操作门槛低:智能算法自动过滤无关标识,双操作模式适配不同使用场景,降低人工操作与判读成本。
七、结语
Softworks SM75 Super Macro 晶圆全轮廓裂纹高速检测仪,以全域高速成像、表里双光路检测、智能缺陷分析三大核心能力,解决超薄晶圆工艺下裂纹、应力、内部空洞的全维度检测难题。设备兼顾量产产线高效质检与实验室工艺研发需求,为半导体减薄、划片、光学衬底加工环节提供稳定可靠的全域应力缺陷检测解决方案,从源头管控晶圆不良,有效提升芯片与光学元件成品良率。
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