基于DMD超景深成像技术的晶圆缺陷高精度检测系统研制
技术描述
半导体晶圆在加工刻蚀过程中会存在缺陷，需要在后期通过光学显微成像的过程中进行检测和识别。然而，晶圆由于面积大、厚度薄，存在表面的起伏形变。传统显微成像技术由于景深受限问题在晶圆的检测过程中容易产生虚焦导致图像信息模糊，制约了检测识别的精度。本项目提出采用基于DMD的超景深成像技术来对晶圆表面缺陷进行检测，利用DMD光场调控技术拓展显微成像系统的物理景深，进而实现在非常大的景深内对晶圆表面瑕疵的高精度检测和识别。
技术优势
目前在晶圆表面缺陷检测的设备中，通常采用基于三角定位的离焦检测技术来时时检测被测晶圆的离焦量，然后再通过移动物镜的位置来实现系统的对焦成像。该方法存在定焦精度低、且机械移动物镜的方法导致对焦速度受限，制约了系统的成像检测速度。本项目采用DMD光调控的技术快速改变照射到晶圆表面的光场信息，通过光场信息对晶圆表面信息进行编码，然后对采集的信息进行解码后获取晶圆表面的三维信息，进而对缺陷进行高精度的识别检测。突破了传统检测技术测量精度和测量速度双双受限的难题，有望成为下一代晶圆表面缺陷检测的核心技术。
效果指标
本项目研发系统的目标市场是国内大量的半导体设备制造公司。目前该类测量系统主要由加拿大WDI公司垄断，国内诸多半导体设备制造公司都大量采购了加拿大WDI公司的产品来进行设备搭建，按每台设备30万元，一年采购500台计算，每年的市场规模在1.5亿元左右。目前我们开发的设备正在与上海微电子装备（集团）有限公司合作进行测试。