半导体晶圆检测与激光器

　　晶圆检测作为半导体制造的重要工序，通过物理与光学手段保障基础材料的质量，对晶圆表面形貌、电气性能及内部结构进行非破坏性或微损检测，确保芯片功能与可靠性，直接影响半导体芯片的良率。
晶圆制造和检测流程

晶圆检测是半导体制造前道的质量控制核心，是半导体制造中确保工艺质量和芯片性能的核心环节，涵盖以下内容：

1.有图形检测(Patterned Wafer Inspection）
　　针对已形成电路图案的晶圆，通过图像对比技术识别断线、短路等图案缺陷。
　　不仅关注晶圆表面的物理缺陷，还关注图案缺陷，如电路图案的断线、短路等。检测系统通常将晶圆上测试芯片的图像与相邻芯片（或已知无缺陷的“黄金”芯片）的图像进行比较。图像处理软件通过减法过程精确地定位并区分缺陷‌。在生产过程中进行，以确保每个晶圆的电路图案都符合设计要求。此外，在晶圆加工的不同阶段也需要进行图案晶圆检测，以发现并纠正潜在的缺陷。

有图形晶圆检测原理

2.‌无图形检测（Non-patterned Wafer Inspection）‌
　　晶圆的表面质量和清洁度对芯片质量非常重要。晶圆在晶圆拉单晶、切片、磨片、抛光等一系列生产过程中，其表面会产生冗余物、晶体缺陷、机械损伤等缺陷。无图形晶圆缺陷检测是用于硅片出厂检测和晶圆制造的前道工艺环节，对硅片、外延片的颗粒、沾污、划伤、破裂、凹坑、气穴等缺陷进行检测并定位，有助于提高半导体良率和可靠性。
　　检测过程中使用激光扫描技术，激光束在旋转的晶圆表面进行径向扫描，当激光束遇到晶圆表面的颗粒或其他缺陷时，缺陷会散射一部分激光。根据光强分布，可以直接检测散射光（暗场照明）或作为反射光束强度的损失（明场照明），用于生产前确认晶圆在出厂时是否合格。

无图形晶圆检测原理图

晶圆检测用的激光器
　　在半导体晶圆检测应用中，对激光器的参数要求极为严苛。不同晶圆材料需要的激光波长不同、高的功率稳定性、高的光点稳定性、高的可靠性和低的振幅噪声。
1.连续紫外激光器
　　CNI可提供261nm、266nm、313nm、320nm、325nm、349nm、355nm、360nm、375nm等一系列波长。连续输出功率：1-6000mW，支持7×24h连续工作。主要用于SI或SiC晶圆的光致发光缺陷检测。