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通過引入尼康公司工業(yè)計量事業(yè)部推出的可編程影像測量系統(tǒng)（可自動輸送半導(dǎo)體晶圓），在制造 IC（集成電路）期間設(shè)置 AOI（自動光學(xué)檢查）設(shè)備進行晶圓級質(zhì)量控制的資本成本下降了一半。由于掃描順序可以按照客戶的需求來量身定制，轉(zhuǎn)換前的停機時間較使用傳統(tǒng) AOI 系統(tǒng)時有所減少，讓客戶可以借助這款可滿足不同需求的工具，更好地控制晶圓級制程。市面上昂貴的專用 AOI 硬件的問題在于，其設(shè)計用于遵循嚴(yán)格的自動流程，采用 Z 字形方式掃描光刻后的整個晶圓表面來收集可能出現(xiàn)的任何缺陷的相關(guān)數(shù)據(jù)。而與之相反，尼康的解決方案靈活且成本低廉，它本質(zhì)上是一款光學(xué)坐標(biāo)測量系統(tǒng)，可以通過編程來執(zhí)行更簡短且更具實效的檢查周期，以適應(yīng)每種質(zhì)量控制需求。最近在新加坡完成的一項試點安裝工作是新質(zhì)量優(yōu)化程序的示例。這家客戶不想在 8 英寸（200 毫米）晶圓的整個區(qū)域上對芯片進行臨界尺寸檢查，因為此項操作對于獲取可靠結(jié)果沒有必要。而客戶需要掃描整個圓周以及距中心更近的幾處規(guī)則分布的獨立位置。對 6 英寸（150 毫米）晶圓的要求也與此類似。

尼康 NWL200 自動送片器可以將晶圓從晶圓盒中輸送到影像測量儀上，檢查后再送回晶圓盒，期間無需任何人工干預(yù)。有缺陷的晶圓會接受重新加工，而合格晶圓則會發(fā)往下游，以供后端操作。在系統(tǒng)監(jiān)控和跟蹤方面，用戶圖形界面采用了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 SECS/GEM 協(xié)議，以便實現(xiàn)從設(shè)備到主機的數(shù)據(jù)通訊。這款緊湊型自動化系統(tǒng)的特色在于可正常運行的平均時間長，且維護成本低。晶圓輸送至 NEXIV VMZ-S3020 上后，對 8 英寸晶圓上九個中心區(qū)域的圖像采集和測量約 10 秒即可完成，而晶圓邊緣檢查可在四分鐘的周期內(nèi)完成，該周期可生成 180 張圖像供分析使用。

使用標(biāo)準(zhǔn)軟件 AutoMeasure 即可簡單地選擇特定區(qū)域，并對尼康 NEXIV VMZ-S3020 影像測量儀進行編程來檢查這些區(qū)域。這款影像測量儀的另一個特點是采用了多種照明選項，包括明視場和暗視場，這些選項可以在檢查周期期間通過編程來開啟和關(guān)閉。明視場可以良好地突顯光刻膠的瑕疵，而暗視場更適合用于分辨硅晶圓表面是否存在劃痕。這兩種照明方式都可以辨別出可能導(dǎo)致缺陷或?qū)ψ罱K的 IC 功能產(chǎn)生不利影響的顆粒。例如，使用暗視場照明可以發(fā)現(xiàn)灰度等級強度高于背景和晶圓圖案的顆粒。而使用明視場，則可以通過檢查對比度差異來發(fā)現(xiàn)缺陷。晶圓邊緣檢查有助于通過查看亮度級來發(fā)現(xiàn)密封圈內(nèi)部的缺陷。

暗視場檢查

明視場檢查

晶圓邊緣檢查

NEXIV VMZ-S 另一個顯著的特點是采用了各軸分辨率均為 0.01 微米的線性編碼器，因此軌距降至 0.8 微米，可用于高精度臨界尺寸 (CD) 測量。