فناوری بازرسی ویفر

صنعت نیمه هادی عموماً به تشخیص کارآمد و دقیق عیوب سطح روی ویفرها نیاز دارد، که می تواند عیوب مؤثر را ثبت کند و به تشخیص{0}زمان واقعی دست یابد. روش‌های رایج‌تر تشخیص سطح را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: روش تماس سوزنی و روش غیر تماسی، با روش تماس سوزنی به عنوان نماینده روش تماس. روش های غیر تماسی را می توان به روش نیروی اتمی و روش نوری تقسیم کرد. در استفاده خاص، می توان آن را به تصویربرداری و غیر تصویربرداری تقسیم کرد.
روش لمس سوزن همانطور که از نامش پیداست یک روش تشخیص سطحی است که از طریق تماس بین سوزن و ماده مورد آزمایش تشخیص داده می شود و یکی از اولین روش ها در صنعت تولید است. اطلاعات شکل و کانتور سطح آزمایش شده از طریق قلم به سنسور منتقل می شود، بنابراین اندازه و شکل قلم اهمیت ویژه ای دارد. با توجه به اصل تشخیص روش لمس سوزن، تنها زمانی می توان کانتور واقعی جسم اندازه گیری شده را تشخیص داد که شعاع نوک سوزن به 0 نزدیک شود. با این حال، هر چه نوک قلم نازک تر باشد، فشار بیشتری روی سطح اندازه گیری شده ایجاد می شود و قلم مستعد ساییدگی و پارگی است که سطح جسم اندازه گیری شده را خراش می دهد. برای سطوح پوشش داده شده و فلزات نرم، تشخیص تماس می تواند به راحتی به سطح نمونه آزمایش شده آسیب برساند و به طور کلی برای استفاده مناسب نیست.
در سال 1981 بیننیگ و روهرر میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM) را اختراع کردند. STM از اثر تونل زنی کوانتومی استفاده می کند که نوک سوزن و سطح جسم به عنوان دو قطب اندازه گیری می شوند. از یک نوک سوزن بسیار نازک برای نزدیک شدن به سطح نمونه استفاده کنید و هنگامی که فاصله بسیار نزدیک است، یک اتصال تونلی تشکیل می شود. فاصله بین نوک سوزن و سطح نمونه ثابت نگه داشته می شود و به نوک سوزن اجازه می دهد تا به صورت سه بعدی روی سطح نمونه حرکت کند. ارتفاع اتمی که توسط نوک سوزن احساس می‌شود به رایانه منتقل می‌شود و پس از{5} پردازش، مورفولوژی سه بعدی سطح جسم مورد آزمایش به دست می‌آید. با توجه به محدودیت های STM، Binnig و همکاران. یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بر اساس STM ساخته شده است. AFM جاذبه یا دافعه بین نوک سوزن و نمونه را تشخیص می‌دهد و آن را برای مواد رسانا و غیر رسانا مناسب می‌کند.
اسکن میکروسکوپ نوری میدان نزدیک- (SNOM) از ویژگی‌های میدان نزدیک نزدیک به سطح نمونه مورد آزمایش برای تشخیص مورفولوژی سطح آن استفاده می‌کند. وضوح آن می تواند بسیار بیشتر از حد تفکیک میکروسکوپ معمولی (λ/2) باشد.
روش‌های رایج تشخیص تصویری مورد استفاده در صنعت نیمه‌رسانا در حال حاضر شامل تشخیص خودکار نوری،-تشخیص اشعه ایکس، تشخیص پرتو الکترونی و غیره است. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) یک ابزار تحقیقاتی میکروسکوپی میکروسکوپی است که در سال 1965 اختراع شد. SEM از یک پرتو الکترونی برای اسکن یک نمونه استفاده می‌کند، که باعث می‌شود یک نمونه الکترون ثانویه تولید شود. سطح این نوع عکس ها نقطه به نقطه بزرگ می شوند و نظم خاصی دارند. مزیت SEM وضوح بسیار بالای آن است.
ترکیبی از-فناوری آزمایش غیرمخرب-اشعه ایکس و فناوری پردازش تصویر دیجیتال می‌تواند تشخیص{2}}رزولوشن بالا اتصالات داخلی دستگاه‌ها را انجام دهد. Agilent با محصولات معمولی از جمله سیستم 5DX سهم بازار بالایی دارد.
فناوری بازرسی نوری خودکار (AOI) یک تکنیک تشخیص مبتنی بر اصول نوری است. عیوب روی سطح نمونه ها را از طریق حرکت پلت فرم های ابزار دقیق، دستگاه های جمع آوری تصویر و فناوری پردازش تصویر دیجیتال تشخیص می دهد. مزیت آن این است که سرعت تشخیص سریع است. تجهیزات AOI در سال های اخیر به سرعت در چین توسعه یافته اند و می توان آن را پتانسیل قابل توجهی در بازار در نظر گرفت. فناوری AOI تصاویر را از طریق سنسورهای CCD یا CMOS به دست می آورد، آنها را از آنالوگ به دیجیتال تبدیل می کند، آنها را به رایانه ارسال می کند، آنها را به صورت دیجیتالی پردازش می کند و آنها را با تصاویر استاندارد مقایسه می کند.