在高速光模块、硅光芯片及先进传感器中,探测芯片与微透镜集成是光通讯领域实现高效光电转换和光耦合的一项关键工艺。微透镜负责高效汇聚或耦合光信号,极大提升芯片的收光效率、对准容差和集成密度。
芯片的最终性能直接依赖于微透镜的几何尺寸,其曲率半径、轮廓尺寸及表面粗糙度等纳米级形貌参数,若有丝毫偏差,将会导致信号损耗剧增、串扰加强,最终影响信号传输速率与系统稳定性。
在芯片制造的前端工序中,数千到数万颗微透镜在晶圆上以均匀阵列方式排布,对检测效率有着极高要求。

传统检测之困 精度、效率与成本的三角难题
接触式测量或传统图像处理算法,存在明显局限:
- 效率低下:难以应对海量、高密度透镜阵列在线检测。
- 一致性挑战:人为因素易引入偏差,难以满足规模化量产对全域一致性的检测要求。
- 解析力不足:对复杂非球面、微纳级缺陷的准确测算与量化能力有限。
- 分析局限:无法同时兼测多种不同形貌参数的测量,分析流程繁琐耗时。
中图白光干涉仪打破传统检测之困,助力芯片量产检测!
中图仪器白光干涉仪通过自主研发的自动化模块与精准高速扫描系统结合,实现了单片晶圆数万点位的全自动检测分析,并将单个点位的测量周期压缩至数秒内,极大提升检测效率。
01.效率突破:定位全检,模板调用,数秒完成形貌重建与数据分析
中图仪器W1-Ultra白光干涉仪——自主研发设计自动化模块与高速扫描硬件的协同工作,位移台移动定位,光学系统快速扫描,数据分析实时呈现——数秒内就完成一个点位的完整检测流程,单次流程可一次性完成万点全自动检测。
这种高度自动化的流程设计,使得大规模连续测量成为可能。当应用于多片晶圆的连续检测时,软件支持模板保存与调用,大幅减少重复设置时间,真正实现了“设置一次,批量检测”的高效工作模式。
02.精准定位:自动定位纠偏,高精度实时定位检测
中图仪器全自主研发的测量软件支持定位检测功能,自动修正来料位置偏差。通过识别晶圆上的Mark标记,确立坐标系,为大范围阵列检测奠定基础。这种基于Mark定位的自动化方案,有效解决了传统检测中阵列点检耗时、定位精度差的问题。
03.白光干涉三维重建:复杂面形精确解析,突破传统测量瓶颈
对于应用在芯片端各种不同类型的复杂非球面透镜的测量挑战,白光干涉三维重建算法提供了更优解:它不仅实现了高精度重建,更从根本上解决了传统超景深显微镜、共聚焦显微镜、探针式轮廓仪等三维方法解析不稳定、低精度低效率的技术痛点。
复杂微透镜表面精准重建:

高曲率、大矢高非球面完整形貌重建:

04.实时良率监测:多参数实时测算,监测产品良率,工艺优化的风向标
自动化检测数据实时刷新,数据结果按指定等级划分,实时监测产品良率,所测结果第一时间反馈到产线,及时推动样品工艺优化进程。
05.多参数分析:精细化管理分析流,支持多参数并行分析
软件包含丰富的测量工具,可同时分析粗糙度、台阶高度、透镜曲率半径(ROC)等多种各行业常用分析参数。模板管理功能,能够根据不同检测需求灵活配置测量方案。
06.专业化选型:
中图仪器白光干涉仪为半导体车间量身打造的W1S/W2S/W3S系列解决方案,能够适配不同尺寸晶圆选择(2/4/6/8/12寸),将空间的有效利用率最大化,降低半导体车间面积成本,仪器自动化管理,数据自动传输,操作流程简明,一人可轻松管理数台设备!
面对光通讯行业对精度与效率的双重挑战,中图仪器白光干涉仪以秒级测量、全自动测量分析的核心能力,精准把控微透镜的每一个参数细节,成为推动晶圆高效量产、稳定品质、持续创新的可靠基石。选择中图,为每一颗芯片的卓越性能保驾护航。
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