中圖儀器3D輪廓儀基于白光干涉原理，以3D非接觸方式，測(cè)量分析樣品表面形貌的關(guān)鍵參數(shù)和尺寸。可測(cè)各類從超光滑到粗糙、低反射率到高反射率的物體表面，從納米到微米級(jí)別工件的粗糙度、平整度、微觀幾何輪廓、曲率等。

SuperViewW中圖儀器3D輪廓儀具有測(cè)量精度高、操作便捷、功能齊全、測(cè)量參數(shù)涵蓋面廣的優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量單個(gè)精細(xì)器件的過(guò)程用時(shí)短，確保了高款率檢測(cè)。白光干涉儀的特殊光源模式，可以廣泛適用于從光滑到粗糙等各種精細(xì)器件表面的測(cè)量。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1、干涉物鏡

不通倍率的鏡頭，適應(yīng)于從超光滑到粗糙度各種表面類型的樣品。

2、雙通道氣浮隔振系統(tǒng)

外接氣源和加壓裝置直接充氣的雙通道氣浮隔振系統(tǒng)，可有效隔離地面?zhèn)鲗?dǎo)的振動(dòng)噪聲。

3、聲波隔振防護(hù)

儀器外殼與內(nèi)部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了分離式設(shè)計(jì)，有效隔離了聲波振動(dòng)的傳導(dǎo)。

4、水平調(diào)整裝置

傾斜調(diào)整旋鈕，調(diào)整條紋寬度，提高3D圖像的重建精度。

5、便攜式操縱桿

采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，集成了XYZ三軸位移和速度、光源亮度的自動(dòng)控制，并配有緊急停止按鈕。

6、真空吸附臺(tái)

專為半導(dǎo)體晶圓片定制的真空吸附臺(tái)，確保樣品在測(cè)量過(guò)程中不受空氣中微弱氣流擾動(dòng)的影像。

7、3D重建算法

自動(dòng)濾除樣品表面噪點(diǎn)，在硬件系統(tǒng)的配合下，測(cè)量精度可達(dá)亞納米級(jí)別。

自研3D顯微測(cè)量軟件平臺(tái)Xtremevision Pro

Xtremevision Pro

全自主開(kāi)發(fā)的第二代顯微3D測(cè)量軟件平臺(tái)，集成了圖像掃描、3D分析、影像測(cè)量、自動(dòng)化測(cè)量等四個(gè)大的功能模塊，能夠適配中圖W系列、VT系列、WT系列所有3D儀器機(jī)型，可自主識(shí)別機(jī)型種類，二合一機(jī)型可在白光干涉和共聚焦顯微鏡中做到自動(dòng)切換掃描模式。

Xtremevision Pro 移植了中圖在影像閃測(cè)領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)，重構(gòu)了顯微影像測(cè)量功能，可針對(duì)微觀平面輪廓尺寸的點(diǎn)、線間的距離、角度、半徑等參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)量和自動(dòng)匹配測(cè)量。

自動(dòng)化mark點(diǎn)識(shí)別坐標(biāo)定位自動(dòng)化功能

Mark點(diǎn)影像識(shí)別自動(dòng)坐標(biāo)位置校正，多區(qū)域坐標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)定位測(cè)量與分析，可組合式完成粗糙度、輪廓尺寸的批量自動(dòng)化測(cè)量。

自動(dòng)拼接功能

支持方形、圓形、環(huán)形和螺旋形式的自動(dòng)拼接測(cè)量功能，配合影像導(dǎo)航功能，可自定義測(cè)量區(qū)域，支持?jǐn)?shù)千張圖像的無(wú)縫拼接測(cè)量。

應(yīng)用領(lǐng)域圖片

可對(duì)各種產(chǎn)品、部件和材料表面的粗糙度、波紋度、面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、孔隙間隙、臺(tái)階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進(jìn)行測(cè)量和分析。

晶圓應(yīng)用案例

硅晶圓的粗糙度檢測(cè)

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，硅晶圓的制備質(zhì)量直接關(guān)系著晶圓IC芯片的制造質(zhì)量，而硅晶圓的制備，要經(jīng)過(guò)十?dāng)?shù)道工序，才能將一根硅棒制成一片片光滑如鏡面的拋光硅晶圓，如下圖所示，提取表面一區(qū)域進(jìn)行掃描成像。

如圖，制備好的拋光硅晶圓表面輪廓起伏已在數(shù)納米以內(nèi)，其表面粗糙度在0.5nm左右，由于其粗糙度精度已到亞納米量級(jí)，而在此量級(jí)上，接觸式輪廓儀和一般的非接觸式儀器均無(wú)法滿足檢測(cè)要求，只有結(jié)合了光學(xué)干涉原理和精密掃描模塊的光學(xué)3D表面輪廓儀才適用。

晶圓IC的輪廓檢測(cè)

晶圓IC的制造過(guò)程可簡(jiǎn)單看作是將光罩上的電路圖通過(guò)UV蝕刻到鍍膜和感光層后的硅晶圓上這一過(guò)程，其中由于光罩中電路結(jié)構(gòu)尺寸小，任何微小的粘附異物和瑕疵均會(huì)導(dǎo)致制造的晶圓IC表面存在缺陷，因此必須對(duì)光罩和晶圓IC的表面輪廓進(jìn)行檢測(cè)。如圖是一塊蝕刻后的晶圓IC，使用光學(xué)3D表面輪廓儀對(duì)其中一個(gè)微結(jié)構(gòu)掃描還原3D圖像，并測(cè)量其輪廓尺寸。

晶圓IC減薄后的粗糙度檢測(cè)

在硅晶圓的蝕刻完成后，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，需要對(duì)制備好的晶圓IC的背面進(jìn)行不同程度的減薄處理，在這個(gè)過(guò)程中，需要對(duì)減薄后的晶圓IC背面的表面粗糙度進(jìn)行監(jiān)控以滿足后續(xù)的應(yīng)用要求。在減薄工序中，晶圓IC的背面要經(jīng)過(guò)粗磨和細(xì)磨兩道磨削工序，下圖是粗磨后的晶圓IC背面，選取其中區(qū)域進(jìn)行成像分析。

如圖，粗磨后的表面存在明顯的磨削紋路，而3D圖像顯示在左下部分存在一處凹坑瑕疵，沿垂直紋理方向提取剖面輪廓并經(jīng)過(guò)該瑕疵，在剖面輪廓曲線里可看到該處瑕疵zui大起伏在2.4um左右，而磨削紋理起伏zui大在1um范圍內(nèi)波動(dòng)，并獲取該區(qū)域的面粗糙度Sa為216nm，剖面線的粗糙度Ra為241nm。

而在經(jīng)過(guò)細(xì)磨后，晶圓IC背面的磨削紋理已基本看不出，選取表面區(qū)域進(jìn)行成像分析。

如圖可知，在經(jīng)過(guò)細(xì)磨之后，晶圓IC背面的磨削紋理輪廓起伏已經(jīng)降到36nm附近，其表面粗糙度也已經(jīng)從200多nm直降到6nm左右。

部分技術(shù)指標(biāo)

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