半导体晶圆缺陷检测系统技术解析

更新时间：2026-01-25 点击次数：10

　　AWL系列是舜宇SOPTOP推出的半导体晶圆缺陷检测系统，集晶圆自动搬运与光学检测于一体，广泛应用于4-12英寸晶圆的前后道工艺质量控制。该系统通过高精度光学成像与智能算法，实现对晶圆表面颗粒、划痕、污染等缺陷的精准识别，是提升晶圆良率的关键设备。

　　一、半导体晶圆缺陷检测系统组成与核心技术

　　1.自动化搬运系统采用EFEM架构，包含LoadPort、Aligner及Robot三大核心部件，支持FOUP、FOSB等多种晶圆卡匣类型，可安全传送翘曲晶圆。机械手采用铝镁合金材质，配备抗静电硅胶吸盘，破片率低至1/10000，确保晶圆传输稳定性。

　　2.光学检测模块搭载半复消色差金相物镜，支持明场、暗场、偏光、微分干涉（DIC）四种观察方式。25mm超宽视野成像系统可覆盖晶圆大面积区域，配合电动Z轴自动对焦，检测精度达μm级。系统配备630万像素彩色相机，可获取宏观缺陷数字化图像用于分析存档。

　　二、检测流程与功能特点

　　1.宏观检查：通过360°旋转宏观检查手臂，实现晶圆正反面及边缘的全面目视检查，晶面最大倾斜角度70°，晶背最大倾斜角度160°，便于发现表面伤痕和微尘。可选配多种光源，适应黄光或白光环境。

　　2.微观检查：采用精密电动平台，定位精度达0.1μm，支持自动大图拼接和景深融合功能。通过Mvlmage3.0图像处理软件，可对缺陷进行自动分类、尺寸测量和统计分析。系统支持SECS/GEM通讯协议，可与MES系统对接，实现工单下发和数据追溯。

　　3.缺陷识别能力：可检测孔未开出、短路、断路、沾污、气泡、残留等常见缺陷类型。对于0.5μm以上的颗粒污染和划痕，检出率可达99%以上。系统内置缺陷库，支持对重复出现的假缺陷进行标记排除，降低误报率。

　　三、应用优势与配置选择

　　AWL系列提供AWL046、AWL068、AWL812三种机型，适配不同尺寸晶圆检测需求。系统采用全中文操作界面，LCD显示屏直观显示检测参数，手动快速释放真空载物台提升操作效率。设备平均零问题工作时间≥240小时，正常运作时间>95%，满足半导体产线连续生产要求。

　　四、使用注意事项

　　操作前需确认环境温湿度稳定，避免光学系统热漂移。每次使用前应执行自动校准程序，检查光源强度和相机对焦状态。定期清洁光学镜头和载台，防止灰尘影响成像质量。对于不同工艺层的晶圆，需调整光源波长和入射角度，金属层宜用短波长，介质层可用长波长。建议每半年进行一次专业校准，确保检测精度。

　　AWL系列半导体晶圆缺陷检测系统凭借其高稳定性、高精度检测能力和完善的自动化功能，已成为国内半导体制造企业晶圆质量控制的重要工具，为提升国产半导体设备竞争力提供了有力支撑。