顯微感測鏡頭 開創(chuàng)奈米新視野

                                       人手一支智慧型手機(jī)的時代，配備愈多顆相機(jī)鏡頭，往往代表更出色的成像效果，但在奈米級半導(dǎo)體制程裡，要用多顆光學(xué)鏡頭的檢測模組，快速精準(zhǔn)找到奈米級的瑕疵，不只是一道數(shù)學(xué)加法，而是產(chǎn)業(yè)界長期以來無法突破的模組整合挑戰(zhàn)，直到工研院發(fā)表了全球首創(chuàng)多鏡頭、高精度、高整合的半導(dǎo)體檢測模組“微型陣列奈米級顯微感測技術(shù)”，為半導(dǎo)體先進(jìn)制程檢測帶來全新視野。

                                       半導(dǎo)體制造過程有上百道程序，任何缺陷都可能導(dǎo)致良率不佳，檢測的重要性愈來愈高，經(jīng)濟(jì)部產(chǎn)業(yè)技術(shù)司透過科技專案補(bǔ)助工研院開發(fā)“微型陣列奈米級顯微感測技術(shù)”，跳脫傳統(tǒng)以單鏡頭為主的檢測模組設(shè)計，達(dá)成2x2多鏡頭自動化奈米級顯微校準(zhǔn)，擴(kuò)四倍以上檢測視野，維持奈米級高精度，檢測效率提升四至十倍。

                                       工研院智慧感測與系統(tǒng)科技中心副理甘凱翔指出，目前國內(nèi)半導(dǎo)體制程所使用的單鏡頭檢測模組，皆為國外開發(fā)技術(shù)，精度雖可達(dá)奈米級，但視野受侷限，瑕疵檢測的速度跟不上產(chǎn)能需求。

                                       甘凱翔與跨單位同仁組成15人研發(fā)團(tuán)隊，耗時三年完成先期開發(fā)，再與國內(nèi)設(shè)備商及系統(tǒng)整合商合作開發(fā)雛型設(shè)備，完成相關(guān)驗證。

                                       甘凱翔坦言，這是一項“越級打怪”的艱難挑戰(zhàn)，因為國內(nèi)從未曾自主開發(fā)單鏡頭奈米級半導(dǎo)體檢測設(shè)備，而國際間的多鏡頭模組，也還未有過奈米級的檢測水準(zhǔn)。

                                       甘凱翔表示，開發(fā)初期，團(tuán)隊直覺想法是把四顆鏡頭整合在一起，卻發(fā)現(xiàn)成像上會遇到非常多問題。

                                       第一個遇到的課題就是輕量化。四顆鏡頭放在一起重量超過五公斤，不利奈米級檢測應(yīng)用，團(tuán)隊透過半導(dǎo)體制程技術(shù)來做元件微縮化，重新設(shè)計光路，將重量一口氣降到2.5公斤。

                                       第二個挑戰(zhàn)則是穩(wěn)定成像，須將四顆奈米級鏡頭的高低調(diào)整到能同時成像的距離。

                                       團(tuán)隊設(shè)計了半自動化調(diào)校共面度的專利機(jī)臺，并透過專利技術(shù)量測共面度誤差，并以專利的特殊鍍膜技術(shù)，解決光路互相干擾、鏡頭產(chǎn)生“鬼影”成像的問題。

                                       甘凱翔表示，從單眼到複眼、微米到奈米，工研院希望持續(xù)將微型陣列奈米級顯微感測技術(shù)導(dǎo)入國內(nèi)半導(dǎo)體大廠應(yīng)用，未來隨著AI算力的提升，可以客制化更多顆陣列式鏡頭，進(jìn)一步帶動國產(chǎn)半導(dǎo)體檢測模組設(shè)備供應(yīng)鏈，強(qiáng)化國際競爭力。