显微镜平台,太阳光模拟器,衍射光学元件,光束整形,分束镜,光谱仪,生物激光器,光束分析仪,Layertec
激光技术文档
激光技术文档
激光技术文档 首页 > 技术咨询 > 激光技术文档

Xenics红外相机的的检测功能应用介绍

作者:维尔克斯  时间:2022-1-10 9:39:39

在半导体检测行业中,SWIR短波红外相机可用于检测晶锭生长后的纯半导体材料(通常是硅)的质量。此外,随后被切割成晶片的铸锭也可以通过SWIR短波红外相机以类似的方式检查这些晶片的缺陷或裂纹,以确保将晶圆加工成(光)电子元件。对于最后的加工步骤是将晶圆切割成单个芯片,通过SWIR短波红外相机来对齐锯片或激光器。半导体产业已经发展成为世界上较大的产业之一。半导体行业涵盖范围广泛的应用,比如从用于PC电脑或移动设备的处理器和存储器集成电路,到太阳能电池领域。对于半导体检测相机和晶圆检测相机,Xenics提供范围广泛的SWIR短波红相机,适合于穿透硅或硅内部进行成像,以检测杂质、缺陷、空隙或夹杂物。


Xenics红外相机在晶圆和芯片检测中,使用SWIR短波红外相机,在半导体晶片和集成电路芯片进行缺陷检测,既简单又直接,因为这些材料(SiGaAs)在短波红外波长范围内是透明的,这种在硅材料的穿透能力,是一种大大改进生产工艺的无损检测方法。因为在晶圆制造过程中,晶圆内部或晶圆之间可能存在颗粒或裂缝,而CCDCMOS相机仅可用于检测晶圆顶部或表面的缺陷,而SWIR相机应用在晶圆检测相机中,具有查看硅晶圆内部的能力,并可以检测两个键合晶圆之间的颗粒、空隙或其他缺陷。另外,封装前的芯片检查也是SWIR相机的常见应用,因为它们可以看到隐藏在Si材料内部的由晶圆切割引起的小裂纹(图1)。对于Xenics红外相机在晶圆和芯片检测应用,Xenic提供各种合适的相机:Bobcat 320 Bobcat 640Xeva 320 Xeva 640

图1 使用SWIR InGaAs相机拍摄Si内部的切割损坏图像

Xenics红外相机在光伏晶圆检测中,对于太阳能电池裂纹检查或效率映射通常基于发光效应,即当电子从激发态跃迁到基态时半导体材料的发光,其波长由太阳能电池吸收材料Si的带隙决定,其带隙能量对应于约1150 nm的波长。但是如果Si材料包含一些缺陷,峰值会更小,并且在13001600 nm之间的较长波长处,在缺陷带中以较低能级(子带隙)发生发射(图2)。对于其他用于生产太阳能电池的材料,如铜铟镓二硒化物(CIGS)或铜铟二硒化物(CIS),可通过电致发光(EL)或光致发光(PL)。如通过采用SWIR相机的PL光致发光成像,可以对光伏晶圆的各阶段制造过程中的硅块和单片晶片的图像分析,以便及早估计成品太阳能电池的预期质量。对于Xenics红外相机在光伏晶圆检测相机应用中,Xenics提供 Xeva 640 Bobcat 640相机。

图2 SWIR InGaAs相机和带通滤波器(左1100nm,右1450nm)拍摄的太阳能电池的发光图像

为了在半导体检测相机应用中进行故障分析,制造的集成电路可以通过显微镜检查裂纹或光子发射。三维MEMS微机电系统结构需要在整个生产过程中进行检查。对于所有这些应用,Xenics提供范围广泛的SWIR短波红相机,用于二维(2D)和线扫描成像。SWIR相机通常使用基于铟镓砷InGaAs探测器,并在9001700 nm波长范围内具有高响应(量子效率),适合于穿透硅或硅内部进行成像。

Xenics红外相机在原料硅锭和硅砖检测中,其中SWIRInGaAs相机(二维和线扫描)广泛用于半导体行业,用于检查晶体硅砖或硅锭。使用SWIR相机和发射波长超过1150 nm的光源可以轻松检测砖或锭内的杂质和夹杂物(图3),硅砖对于SWIR短波红外辐射是完全透明的。原因是这种半导体材料Si中的带隙,对于较低能量和较长波长的SWIR短波红外光子并不吸收,而吸收了具有较高能量的可见光子。这使得SWIRInGaAs相机成为一种出色的检测工具,所以,SWIR短波红外相机可以直接检测杂质、缺陷、空隙或夹杂物。因为当锭进一步加工成晶片时,砖或锭内的杂质会对生产设备造成损坏。SWIR相机可以避免这个问题,从而确保半导体生产过程的顺利进行和更高的效率。对于Xenics红外相机在硅锭和砖块检测中的应用,Xenics主要提供Bobcat 640Xeva 640相机,以及高分辨率线扫描Lynx 2048 相机。

图3 硅砖的SWIRInGaAs相机图片


图4 适用于硅锭和硅砖半导体检测相机:Bobcat 640Xeva 640 Lynx

如今,许多价格合理的CCDCMOS相机也可用于太阳能电池检测,例如专门为检测太阳能电池而开发的基于硅的CCDCMOS相机。这些特殊的近红外CCDCMOS相机提供超过1000 nm的扩展波长响应。与一般的SWIR InGaAs相机,也就是和半导体检测相机和晶圆检测相机相比,这些传感器的低噪声、高分辨率和宽动态范围有一定的优势,但相比之下缺点是需要较长的积分时间,通常是几秒,因此这些近红外CCDCMOS相机只能用于离线检测。







关于我们
公司简介 人才招聘
产品中心
衍射光学元件 光学平台 激光测量 激光器 镜片 晶体 光学仪器 光学配件 太赫兹
代理厂商
芬兰 以色列 德国 美国 立陶宛 加拿大 荷兰 英国 法国
技术咨询
光学单位换算 激光基础知识 激光行业资讯 激光技术文档
联系我们
联系方式 在线留言
0755 84870203

服务热线

网站地图