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


 系統(tǒng)面臨的獨特挑戰(zhàn)與技術(shù)對策

檢測顆粒與檢測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： 顆粒本身信號微弱，且背景可能是復雜、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針對性地采用以下關(guān)鍵技術(shù)：

 1. 核心成像技術(shù)：暗場照明為主，多模式融合

這是顆粒檢測的靈魂技術(shù)。

   原理： 光線以極大的角度（如>80度）照射到晶圓表面。光滑平整的表面會將光線反射到遠離鏡頭的方向，在相機中呈現(xiàn)為黑暗的背景。而顆粒 會將光線散射 到各個方向，其中一部分散射光會進入鏡頭，從而在相機中形成一個明亮的點。
   優(yōu)勢：
       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（遠小于光學衍射極限）也能產(chǎn)生明亮的、可探測的信號。
       對圖案不敏感： 平坦的電路圖案由于是鏡面反射，不會在圖像中顯現(xiàn)，從而極大地簡化了背景，使系統(tǒng)能夠?qū)Ｗ⒂趯ふ伊咙c的顆粒。
   康耐德智能的實現(xiàn)： 系統(tǒng)會集成多通道暗場照明，可能包括不同角度、不同波長的光源，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。

 2. 輔助成像技術(shù)：明場與其它照明

   明場照明： 作為補充，用于確認在暗場下發(fā)現(xiàn)的亮點確實是物理凸起的顆粒，而非其他光學現(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，進一步凸顯顆粒信號。



 康耐德智能顆粒檢測系統(tǒng)的典型構(gòu)成

1. 硬件平臺
   高靈敏度CCD/CMOS相機： 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。可能采用科學級CCD或背照式CMOS相機。
   專用暗場物鏡與鏡頭組： 與照明系統(tǒng)精密配合，確保最佳的散射光收集效率。
   精密多角度暗場照明模塊： 核心部件，可能采用環(huán)形LED光源或多個獨立可編程的LED陣列，以實現(xiàn)照明角度的最優(yōu)化。
   超潔凈、高穩(wěn)定運動平臺：
       運動本身不能產(chǎn)生顆粒，因此會采用磁懸浮、氣浮平臺等無接觸驅(qū)動技術(shù)。
       高穩(wěn)定性以防止振動，避免運動模糊影響對微小顆粒的成像。

2. 智能軟件與算法

   圖像預處理：
       平場校正： 校正圖像中心和邊緣的亮度差異，保證檢測的一致性。
       降噪濾波： 使用先進的濾波算法，在保留顆粒信號的同時，抑制相機和電路的固有噪聲。
   核心顆粒檢測算法：
       高通量Blob分析：
        1.  圖像分割： 通過動態(tài)閾值或更先進的局部自適應閾值方法，將明亮的顆粒點與背景分離。
        2.  連通域分析： 識別并標記每一個獨立的亮點區(qū)域。
        3.  特征提取： 計算每個區(qū)域的面積、周長、亮度、圓度、形狀因子等。
       AI深度學習分類器（核心優(yōu)勢）：
           作用： 區(qū)分真實顆粒與偽缺陷。
           偽缺陷示例： 由于光的干涉效應在特定圖案上產(chǎn)生的“亮點”、相機壞點、圖像噪聲等。
           工作流程： 系統(tǒng)使用海量的、由專家標注過的顆粒和偽缺陷圖像數(shù)據(jù)來訓練一個深度學習模型（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡CNN）。訓練完成后，模型能夠像經(jīng)驗豐富的工程師一樣，根據(jù)微弱的形態(tài)和紋理特征，高精度地判斷一個Blob是否是真實顆粒。
           價值： 這是降低誤報率 的關(guān)鍵，能極大減少工程師復查的工作量，提升檢測效率。

   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備的問題（如機械手、腔體邊緣等）。



 工作流程

1.  晶圓裝載與對準： 自動化機械手將晶圓送入檢測臺，系統(tǒng)進行預對準。
2.  全晶圓掃描： 運動平臺攜帶晶圓高速移動，CCD相機在暗場照明模式下進行連續(xù)或步進式圖像采集。
3.  實時圖像處理與顆粒識別： 軟件對每一幀圖像進行預處理和Blob分析，初步找出所有候選目標。
4.  AI智能分類： 深度學習模型對初步找到的成千上萬個候選目標進行真?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、精確位置坐標的詳細報告和可視化缺陷地圖。
6.  分揀與反饋： 根據(jù)顆粒污染嚴重程度，系統(tǒng)可自動將晶圓分類（如合格、重檢、報廢），同時將數(shù)據(jù)上傳至工廠MES系統(tǒng)，用于實時監(jiān)控工藝工具的潔凈度。

 總結(jié)：康耐德智能系統(tǒng)的價值主張

   超高靈敏度： 通過優(yōu)化的暗場光學系統(tǒng)，能夠檢測到尺寸極小的顆粒。
   極高的準確性： 結(jié)合傳統(tǒng)Blob分析和AI深度學習，在保證高檢出率 的同時，將誤報率 降至最低。
   高速與高效： 滿足大規(guī)模生產(chǎn)線對吞吐量的嚴苛要求。
   數(shù)據(jù)驅(qū)動決策： 不僅僅是發(fā)現(xiàn)缺陷，更是通過顆粒數(shù)據(jù)為工藝改善和設備維護提供明確的指導方向。
   本土化服務與定制： 能夠快速響應國內(nèi)晶圓廠的特定需求，提供定制化的檢測Recipe和現(xiàn)場支持。

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