半導(dǎo)體制造背后的視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代科技的支撐，正日益迅猛發(fā)展。然而，半導(dǎo)體的制造需要極其復(fù)雜的工序，隱藏其微小表面之下的是數(shù)百個(gè)步驟的精密交織。任何細(xì)小的缺陷，都將最終影響芯片性能和功能。因此，在制造過(guò)程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上建立精確的計(jì)量和檢查過(guò)程對(duì)于確保良率至關(guān)重要。無(wú)論是從監(jiān)控硅晶錠成形時(shí)的直徑，到晶圓平邊探測(cè)與晶圓刻號(hào)(WaferID)讀取，還是在封裝制程中檢測(cè)打線接合、晶粒品質(zhì)、及雷射蓋印等半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)檢測(cè)與測(cè)量環(huán)節(jié)中，康耐視技術(shù)都能提供強(qiáng)有力支持，快速協(xié)助這些制程提高產(chǎn)能與良率，并降低生產(chǎn)成本。下面例舉三個(gè)半導(dǎo)體制造關(guān)鍵流程中的常見(jiàn)技術(shù)難題以及康耐視對(duì)應(yīng)解決方案，通過(guò)康耐視視覺(jué)技術(shù)的精細(xì)控制與監(jiān)測(cè)，確保每一塊芯片都能夠達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。01對(duì)位解決方案——晶圓和晶粒對(duì)位挑戰(zhàn)在光刻、晶圓探測(cè)、測(cè)試、安裝以及切割過(guò)程中，視覺(jué)對(duì)位的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。不精準(zhǔn)的對(duì)位可能導(dǎo)致頻繁的人工干預(yù)，嚴(yán)重時(shí)損壞成千上萬(wàn)塊晶圓。性能低下的視覺(jué)系統(tǒng)可能讓半導(dǎo)體設(shè)備公司失去市場(chǎng)份額，并顯著增加支持成本。解決方案COGNEXPATMAX技術(shù)為晶圓檢測(cè)、探測(cè)、安裝、切割和測(cè)試設(shè)備提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確且快速的圖案定位功能，以幫助避免這些問(wèn)題。COGNEXPATMAX使用獲得專利的幾何圖案定位算法定位和對(duì)位存在變化的晶圓和晶粒圖案。它能以非常高的精度和可重復(fù)性對(duì)位晶圓和晶粒，確保整個(gè)半導(dǎo)體制造流程中設(shè)備性能的可靠性。借助康耐視技術(shù)的幫助，OEM制造商能夠優(yōu)化設(shè)備的整體性能，提高質(zhì)量和成品率。02識(shí)別/可追溯性解決方案——讀取IC上的字符和代碼挑戰(zhàn)經(jīng)過(guò)復(fù)雜封裝測(cè)試后，半導(dǎo)體芯片上鐫刻有包含制造商信息和技術(shù)規(guī)格的識(shí)別碼。這些字符和代碼對(duì)于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外部可追溯性至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的基于規(guī)則的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在讀取這些信息時(shí)面臨挑戰(zhàn)。特別是對(duì)于微小、變形、低對(duì)比度的文本字符串，以及激光標(biāo)記或化學(xué)蝕刻在芯片上的情況，傳統(tǒng)算法難以勝任。表面紋理和環(huán)境變化也會(huì)影響字符的可讀性，導(dǎo)致圖像中字符的變形。解決方案康耐視基于AI的技術(shù)可解決基于規(guī)則的圖像處理技術(shù)所不能解決的挑戰(zhàn)。基于AI的OCR工具內(nèi)置字體庫(kù)，其中包含經(jīng)過(guò)預(yù)先訓(xùn)練的數(shù)千字符，能夠讀取彎曲的字符串、低對(duì)比度字符以及變形、歪斜和蝕刻質(zhì)量差的代碼。此外，OCR工具還提供重新訓(xùn)練功能，因此用戶可以解決首次未自動(dòng)識(shí)別的新字符或特定字符。通過(guò)快速、準(zhǔn)確地讀取芯片識(shí)別碼，用戶可以提高可追溯性，并確保采集到正確的信息，使其在未來(lái)需要時(shí)可以使用。03檢查/分類解決方案——晶粒表面缺陷檢驗(yàn)挑戰(zhàn)在集成電路制造中，對(duì)晶粒表面的缺陷進(jìn)行檢測(cè)至關(guān)重要，如裂紋、碎片和燒痕等，這些缺陷可能影響晶粒的質(zhì)量和性能。這些缺陷的性質(zhì)多變，位置各異，基于規(guī)則的機(jī)器視覺(jué)難以準(zhǔn)確檢測(cè)。同時(shí)，還需要避免標(biāo)記對(duì)芯片質(zhì)量不造成影響的微小畸變，以提高效率?？紤]到芯片尺寸各異且數(shù)量眾多，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法低效且不切實(shí)際，還可能引入無(wú)塵室的污染。解決方案康耐視基于AI的缺陷檢測(cè)工具可以識(shí)別晶粒表面上各種不可接受的外觀缺陷，這些缺陷對(duì)于基于規(guī)則的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)而言過(guò)于復(fù)雜或耗時(shí)。該工具檢查晶粒的表面，以檢測(cè)是否有裂紋、碎片或燒痕。該軟件使用各種展現(xiàn)缺陷類型和位置變化性的圖像進(jìn)行訓(xùn)練。在確定潛在感興趣區(qū)域后，基于AI的分類工具對(duì)缺陷(如裂紋、碎片、塵斑等)進(jìn)行分類。通過(guò)利用這些信息，制造商可以進(jìn)行工藝改進(jìn)，以減少缺陷并提高成品率。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代科技的核心，