PDI-10 晶圆宏观/微观缺陷检测设备
亚微米级 明暗场双通道 宏微一体
PDI 系列

PDI-10

晶圆宏观/微观缺陷检测设备

Wafer Macro/Micro Defect Inspection System

面向高端化合物半导体及硅基晶圆制造的亚微米级高精度复合检测系统。集成明场与暗场双通道、物镜倍率自动切换扫描复检、深度学习智能算法,精准定位对缺陷检测精度有严苛要求的应用场景,为出货终检与在线工艺控制提供高灵敏度、高重复性、可深度追溯的全自动解决方案。

0.3μm
检测灵敏度
≥95%
检测重复性
≥70
WPH@6"

核心卖点

亚微米超高灵敏度

检测灵敏度高达0.3微米,捕捉肉眼及普通设备无法分辨的微观缺陷

明场+暗场双通道

同时具备明场(含DIC)与暗场成像,支持正反面同时检测

扫描+复检协同

低倍率高速扫描发现异常后,自动切换高倍率物镜精细复检

智能深度学习

配方自动训练与多区域检测,持续优化,高检出率

高重复性

检测重复性不低于95%,为工艺分析与数据追溯提供可信量化基础

灵活配置

四款配置可选,双面同时检测或翻面检测,适配多样化产线需求

三维量测扩展

可选配厚度、深度及三维轮廓量测功能,升维质量表征

全自动分选

依据判级结果自动执行晶圆合格/返工/报废分拣

亚微米级高精度检测性能

检测灵敏度与重复性树立行业新标杆

0.3μm 超高灵敏度

Detection Sensitivity

PDI 系列的核心性能指标是高达 0.3 微米的检测灵敏度。这一数值意味着设备能够稳定捕捉晶圆表面尺度远小于人眼分辨极限的微观缺陷,例如微小的晶体原生缺陷、浅表层损伤以及细微的表面颗粒沾污。这对于保障高性能半导体器件的电学特性与长期可靠性至关重要。

明场+暗场复合光学

Bright Field & Dark Field

明场通道含微分干涉相差(DIC)功能,特别擅长检测具有高度起伏变化的缺陷,如凸起、凹坑、晶体层错等形貌异常。暗场通道通过捕捉缺陷的散射光,对表面划痕、颗粒掉落物等具有极高的成像对比度。尤为突出的是,设备支持正面与背面的明场、暗场同时检测,无需翻转晶圆即可一次性完成全方位缺陷采集。

≥70 WPH
6英寸晶圆检测通量

同时开启宏观与微观检测依然保持超高吞吐量

≥95%
检测重复性

多次检测结果高度一致,数据客观可靠

≤1.5mm
晶圆厚度兼容

兼容4/6/8/12英寸及各类非标尺寸

扫描与复检的高效协同

物镜倍率自动切换,效率与精度的最优平衡

01

低倍率高速扫描

采用低倍率物镜对整片晶圆进行快速遍历,以最高效率捕获所有潜在异常区域,标记可疑坐标。

02

高倍率精细复检

系统自动切换至高倍率物镜,对可疑点位进行局部的、高分辨率的复检与精确分类

03

智能分类输出

综合扫描与复检结果,输出缺陷类型、位置、严重等级等完整信息,为工艺决策提供依据。

效率与精度的最优平衡

避免了全晶圆高倍率检测带来的时间损耗,同时确保了关键缺陷的判定准确性与分类精细度。"扫描加复检"的工作流,使 PDI 系列在维持高产出的同时,具备了接近高端微观检测设备的缺陷表征能力。

高效率
低倍率快速扫描
×
高精度
高倍率精细复检
=
最优解
完美平衡

深度赋能的智能化软件算法

深度学习与传统图像处理融合,自动优化,持续进化

配方自动训练

设备可在检测过程中持续积累样本,自动优化识别模型,大幅降低工程师手动调整算法参数的工作量,快速适应不同批次、不同工艺条件下晶圆的细微特征变化。

多区域检测

允许用户在同一片晶圆上针对不同区域(中心区、边缘区、特定器件区)设定差异化的检测灵敏度和缺陷分类规则,极大提升检测策略的灵活性与针对性。

云端数据追溯

检测数据与产线上下游工艺设备数据进行关联分析,通过云端平台实现数据共享,构建全生命周期质量追溯体系,定位跨工序的工艺异常根源。

良率可视化与自动判级

用户可自定义"致命缺陷"规则,系统据此自动生成可视化的晶圆良率分布图(Yield Map),直观呈现缺陷的空间聚集性,为工艺异常溯源指明方向。

自动分选

对检出缺陷进行再分析、缺陷分规与晶圆判级,联动自动化硬件实现晶圆合格、返工或报废的自动分选,无缝融入产线自动化流程。

灵活配置与三维量测扩展

四款配置可选,量测功能可扩展,适应多样化产线需求

四款配置 · 灵活适配

用户可根据实际产能和工艺要求自由选择

双面同时检测

在不增加处理时间的前提下,一次性完成晶圆正反两面的缺陷检测,显著提升了对背面沾污、边缘缺陷的管控能力。

翻面检测

针对正反面需要独立检测工艺的产线,提供经济高效的翻面检测方案,适配更多样化的生产场景。

可选三维几何量测功能

厚度测量

精确监控晶圆的总厚度变化(TTV)与平整度参数(弯曲度、翘曲度),是研磨工艺稳定性监控的核心指标。

深度测量

在微观尺度上,对特定缺陷(如凹坑、划痕)的深度进行量化,是判断缺陷严重等级、区分"可接受瑕疵"与"致命损伤"的决定性依据。

三维轮廓量测

获取晶圆表面微观区域或特定缺陷的立体形貌,为分析缺陷成因及评估其工艺影响提供三维视角。

全面的缺陷覆盖

从宏观物理损伤到微观晶体结构异常,广泛覆盖

晶体结构缺陷

层错 微管 应力线 三角形缺陷 六方空洞

对外延层质量有致命影响的关键缺陷

物理与表面缺陷

崩边 裂纹 划痕 滑移线 掉落物 脏污

与制程工艺强相关的特征异常

制程特征异常

凸起 中心碳沉积 药液残留 白色曲线 磨轮印

特定制程工艺引入的外观特征

严苛场景适用性

凭借 0.3 微米的高灵敏度双通道光学优势,PDI 系列尤其适用于对缺陷零容忍的外延片检测以及作为最终质量把关的出货终检(OQA)环节,是保障高端芯片衬底材料品质的利器。

外延片检测
Epi-wafer Inspection
出货终检
OQA Final Inspection
在线工艺控制
In-line Process Control

技术参数

参数项目 规格指标
产品型号PDI-10
英文名称Wafer Macro/Micro Defect Inspection System
检测灵敏度0.3 μm
光学通道明场(含DIC)+ 暗场复合检测,支持正反面同时检测
物镜配置多物镜倍率自动切换(扫描 + 复检协同)
检测重复性≥ 95%
检测通量≥70 WPH @ 6英寸 | ≥40 WPH @ 8英寸
晶圆尺寸4 / 6 / 8 / 12 英寸及各类非标尺寸
晶圆厚度≤ 1.5 mm
晶圆类型衬底片、外延片、腐蚀片及客户定制类型
靶向材料SiC、GaN、Si、蓝宝石等各类半导体材料
设备配置四款配置可选(双面同时检测 / 翻面检测)
三维量测(可选)厚度测量 / 深度测量 / 三维轮廓量测表征
智能算法深度学习 + 传统图像处理,配方自动训练,多区域检测
软件功能良率可视化、缺陷再分析、自动分选、晶圆判级
数据互联SECS/GEM 标配,云端数据追溯与跨部门共享
自动分选依据判级结果自动执行合格/返工/报废分拣
设备尺寸长2.152m × 宽1.488m × 高2.214m

常见问题

SDI-10 专注透明/透光材料的宏观缺陷检测,以彩色明场成像为核心,集成三维几何量测,适合SiC等透光材料产线的在线工艺控制。
PDI-10亚微米级宏微一体设备,检测灵敏度高达0.3μm,同时具备明场+暗场双通道、物镜倍率自动切换扫描复检能力,尤其适用于外延片检测出货终检等对精度有严苛要求的场景。

PDI-10 的检测灵敏度高达 0.3 微米,可稳定捕捉晶圆表面尺度远小于人眼分辨极限的微观缺陷,如晶体原生缺陷、浅表层损伤及细微颗粒沾污。同时,检测重复性不低于95%,确保了批量检测数据的客观性与高度一致性。

PDI-10 采用多物镜倍率自动切换机制:低倍率高速扫描整片晶圆捕获所有潜在异常 → 自动标记坐标 → 切换高倍率物镜对可疑点位进行精细复检与精确分类。避免全晶圆高倍率检测的时间损耗,同时确保关键缺陷的判定准确性,实现效率与精度的最优平衡。

是的。PDI-10 支持正面与背面的明场、暗场同时检测,无需翻转晶圆即可一次性完成全方位缺陷采集。这一配置(双面同时检测)在四款可选配置中为高端选项,可显著提升检测效率并避免二次操作引入的污染风险,尤其适合对背面沾污和边缘缺陷管控要求极高的产线。

PDI-10 提供三项可选的三维几何量测功能:
· 厚度测量:精确监控总厚度变化(TTV)与平整度参数;
· 深度测量:微观尺度量化凹坑、划痕等缺陷深度,是判断严重等级的决定性依据;
· 三维轮廓量测:获取缺陷立体形貌,为分析缺陷成因提供三维视角。

PDI-10 采用深度学习与传统图像处理融合的自动检测算法,具备两大突出特点:
· 配方自动训练:设备在检测中持续积累样本,自动优化识别模型,快速适应不同批次和工艺条件;
· 多区域检测:允许针对晶圆不同区域设定差异化灵敏度和分类规则,策略灵活精准。
同时支持云端数据追溯,与产线上下游工艺数据关联分析,构建全生命周期质量追溯体系。

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