在晶圓的各個(gè)制造環(huán)節(jié)（尤其是CMP化學(xué)機(jī)械拋光、薄膜沉積、離子注入后），自動(dòng)、高速、高精度地檢測(cè)并定位晶圓表面上附著的所有異物顆粒，并對(duì)其尺寸、數(shù)量、位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，為工藝潔凈度控制和良率提升提供數(shù)據(jù)支持。


 系統(tǒng)面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)與技術(shù)對(duì)策

檢測(cè)顆粒與檢測(cè)圖案缺陷或殘留物不同，其核心挑戰(zhàn)在于：
   尺寸微小： 關(guān)鍵顆粒的尺寸可能遠(yuǎn)小于電路特征尺寸（如幾十納米甚至更小）。
   信噪比低： 顆粒本身信號(hào)微弱，且背景可能是復(fù)雜、高反光的電路圖案。
   三維特性： 顆粒是立體的，需要與表面的顏色變化、圖案凹陷等二維缺陷區(qū)分開。

康耐德智能的解決方案會(huì)針對(duì)性地采用以下關(guān)鍵技術(shù)：

 1. 核心成像技術(shù)：暗場(chǎng)照明為主，多模式融合

這是顆粒檢測(cè)的靈魂技術(shù)。

   原理： 光線以極大的角度（如>80度）照射到晶圓表面。光滑平整的表面會(huì)將光線反射到遠(yuǎn)離鏡頭的方向，在相機(jī)中呈現(xiàn)為黑暗的背景。而顆粒 會(huì)將光線散射 到各個(gè)方向，其中一部分散射光會(huì)進(jìn)入鏡頭，從而在相機(jī)中形成一個(gè)明亮的點(diǎn)。
   優(yōu)勢(shì)：
       極高的信噪比： 在近乎全黑的背景下，即使是非常微小的顆粒（遠(yuǎn)小于光學(xué)衍射極限）也能產(chǎn)生明亮的、可探測(cè)的信號(hào)。
       對(duì)圖案不敏感： 平坦的電路圖案由于是鏡面反射，不會(huì)在圖像中顯現(xiàn)，從而極大地簡(jiǎn)化了背景，使系統(tǒng)能夠?qū)Ｗ⒂趯ふ伊咙c(diǎn)的顆粒。
   康耐德智能的實(shí)現(xiàn)： 系統(tǒng)會(huì)集成多通道暗場(chǎng)照明，可能包括不同角度、不同波長(zhǎng)的光源，以最優(yōu)化的方式捕捉不同材質(zhì)、不同高度的顆粒的散射信號(hào)。

 2. 輔助成像技術(shù)：明場(chǎng)與其它照明

   明場(chǎng)照明： 作為補(bǔ)充，用于確認(rèn)在暗場(chǎng)下發(fā)現(xiàn)的亮點(diǎn)確實(shí)是物理凸起的顆粒，而非其他光學(xué)現(xiàn)象，并可用于觀察顆粒的某些形態(tài)特征。
   偏振光技術(shù)： 使用偏振片可以有效地抑制金屬層等高反光背景的干擾，進(jìn)一步凸顯顆粒信號(hào)。



 康耐德智能顆粒檢測(cè)系統(tǒng)的典型構(gòu)成

1. 硬件平臺(tái)
   高靈敏度CCD/CMOS相機(jī)： 為了捕捉微弱的散射光，需要具有高量子效率、低噪聲的相機(jī)。可能采用科學(xué)級(jí)CCD或背照式CMOS相機(jī)。
   專用暗場(chǎng)物鏡與鏡頭組： 與照明系統(tǒng)精密配合，確保最佳的散射光收集效率。
   精密多角度暗場(chǎng)照明模塊： 核心部件，可能采用環(huán)形LED光源或多個(gè)獨(dú)立可編程的LED陣列，以實(shí)現(xiàn)照明角度的最優(yōu)化。
   超潔凈、高穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)平臺(tái)：
       運(yùn)動(dòng)本身不能產(chǎn)生顆粒，因此會(huì)采用磁懸浮、氣浮平臺(tái)等無接觸驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
       高穩(wěn)定性以防止振動(dòng)，避免運(yùn)動(dòng)模糊影響對(duì)微小顆粒的成像。

2. 智能軟件與算法

   圖像預(yù)處理：
       平場(chǎng)校正： 校正圖像中心和邊緣的亮度差異，保證檢測(cè)的一致性。
       降噪濾波： 使用先進(jìn)的濾波算法，在保留顆粒信號(hào)的同時(shí)，抑制相機(jī)和電路的固有噪聲。
   核心顆粒檢測(cè)算法：
       高通量Blob分析：
        1.  圖像分割： 通過動(dòng)態(tài)閾值或更先進(jìn)的局部自適應(yīng)閾值方法，將明亮的顆粒點(diǎn)與背景分離。
        2.  連通域分析： 識(shí)別并標(biāo)記每一個(gè)獨(dú)立的亮點(diǎn)區(qū)域。
        3.  特征提取： 計(jì)算每個(gè)區(qū)域的面積、周長(zhǎng)、亮度、圓度、形狀因子等。
       AI深度學(xué)習(xí)分類器（核心優(yōu)勢(shì)）：
           作用： 區(qū)分真實(shí)顆粒與偽缺陷。
           偽缺陷示例： 由于光的干涉效應(yīng)在特定圖案上產(chǎn)生的“亮點(diǎn)”、相機(jī)壞點(diǎn)、圖像噪聲等。
           工作流程： 系統(tǒng)使用海量的、由專家標(biāo)注過的顆粒和偽缺陷圖像數(shù)據(jù)來訓(xùn)練一個(gè)深度學(xué)習(xí)模型（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN）。訓(xùn)練完成后，模型能夠像經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師一樣，根據(jù)微弱的形態(tài)和紋理特征，高精度地判斷一個(gè)Blob是否是真實(shí)顆粒。
           價(jià)值： 這是降低誤報(bào)率 的關(guān)鍵，能極大減少工程師復(fù)查的工作量，提升檢測(cè)效率。

   數(shù)據(jù)管理與分析：
       顆粒缺陷地圖： 在晶圓圖上精確繪制每個(gè)顆粒的位置。
       尺寸分布分析： 生成顆粒尺寸的直方圖，監(jiān)控污染源。
       空間分布分析： 如果顆粒集中在特定區(qū)域（如邊緣、中心），可以反向追溯工藝設(shè)備的問題（如機(jī)械手、腔體邊緣等）。



 工作流程

1.  晶圓裝載與對(duì)準(zhǔn)： 自動(dòng)化機(jī)械手將晶圓送入檢測(cè)臺(tái)，系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。
2.  全晶圓掃描： 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)攜帶晶圓高速移動(dòng)，CCD相機(jī)在暗場(chǎng)照明模式下進(jìn)行連續(xù)或步進(jìn)式圖像采集。
3.  實(shí)時(shí)圖像處理與顆粒識(shí)別： 軟件對(duì)每一幀圖像進(jìn)行預(yù)處理和Blob分析，初步找出所有候選目標(biāo)。
4.  AI智能分類： 深度學(xué)習(xí)模型對(duì)初步找到的成千上萬個(gè)候選目標(biāo)進(jìn)行真?zhèn)闻袆e，濾除偽缺陷。
5.  結(jié)果生成與輸出： 系統(tǒng)生成包含顆粒數(shù)量、尺寸分布、精確位置坐標(biāo)的詳細(xì)報(bào)告和可視化缺陷地圖。
6.  分揀與反饋： 根據(jù)顆粒污染嚴(yán)重程度，系統(tǒng)可自動(dòng)將晶圓分類（如合格、重檢、報(bào)廢），同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至工廠MES系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝工具的潔凈度。

 總結(jié)：康耐德智能系統(tǒng)的價(jià)值主張

   超高靈敏度： 通過優(yōu)化的暗場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)到尺寸極小的顆粒。
   極高的準(zhǔn)確性： 結(jié)合傳統(tǒng)Blob分析和AI深度學(xué)習(xí)，在保證高檢出率 的同時(shí)，將誤報(bào)率 降至最低。
   高速與高效： 滿足大規(guī)模生產(chǎn)線對(duì)吞吐量的嚴(yán)苛要求。
   數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策： 不僅僅是發(fā)現(xiàn)缺陷，更是通過顆粒數(shù)據(jù)為工藝改善和設(shè)備維護(hù)提供明確的指導(dǎo)方向。
   本土化服務(wù)與定制： 能夠快速響應(yīng)國(guó)內(nèi)晶圓廠的特定需求，提供定制化的檢測(cè)Recipe和現(xiàn)場(chǎng)支持。

這套系統(tǒng)是保障芯片制造潔凈室環(huán)境、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、最終提升產(chǎn)品良率的“火眼金睛”，是半導(dǎo)體高端制造中不可或缺的質(zhì)量守護(hù)環(huán)節(jié)。