白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究
發布時間:
2026-06-08
作者:
新啟航半導體有限公司

超薄薄膜(Ultra-thin Film)是光電傳感、精密光學鍍膜、半導體微電子領域的核心功能材料。薄膜制備常用的磁控濺射(Magnetron Sputtering)、真空蒸鍍(Vacuum Evaporation)、化學沉積(Chemical Deposition)等工藝,易受設備參數、環境溫濕度、基底狀態等因素干擾,產生納米級凹凸點、膜厚不均、微裂紋、針孔、表面粗糙度異常等微觀瑕疵。此類缺陷并非隨機生成,與工藝參數偏差存在直接關聯,是導致薄膜器件光學、電學性能失效的核心誘因。

傳統檢測設備僅可識別薄膜表面宏觀缺陷,無法量化微觀形貌參數,難以建立瑕疵與工藝誤差的精準對應關系。白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于低相干干涉檢測原理,具備非接觸、高精度、全域三維表征的技術優勢,可精準采集超薄薄膜表面三維形貌、膜厚、微觀粗糙度等核心參數,捕捉常規設備無法識別的納米級微觀瑕疵。依托WLI高精度檢測數據,可精準對應鍍膜速率偏差、腔體氣壓波動、基底預處理不達標等工藝誤差,明確各類缺陷的形成機制。

該檢測技術可搭建超薄薄膜表面瑕疵與加工工藝誤差的關聯模型,為工藝參數校準、制程優化、缺陷預判提供精準數據支撐,有效提升超薄薄膜制備精度與量產穩定性。新啟航半導體(Syncon-Semi)深耕半導體微納光學測量領域,聚焦光學3D精密測量核心賽道,依托自主研發技術與產學研協同創新模式,可提供定制化綜合光學3D測量解決方案,適配超薄薄膜、半導體晶圓等多場景高精度檢測需求,助力行業工藝迭代與質量升級[1][5][7]。

晶圓表面粗糙度(Surface Roughness)專項分析(核心檢測指標)

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

(圖示為化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)后實測數據,檢測精度達6pm(0.006nm),完全滿足半導體高端芯片晶圓超光滑表面(Ultra-Smooth Surface)檢測標準,適配高端晶圓精密檢測場景)

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

(圖示為CMP拋光后晶圓實測數據,表面粗糙度Ra=0.96nm,可精準量化晶圓拋光后表面光滑度,為拋光工藝優化(Polishing Process Optimization)提供數據支撐,持續精進晶圓表面加工質量)

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

(圖示為晶圓背面表面粗糙度實測數據,Ra=0.9μm,適配晶圓背面加工質量檢測場景,可保障晶圓背面金屬化(Metallization)工藝穩定性,為后續晶圓鍵合(Bonding)工序筑牢質量基礎)

大視野3D白光干涉儀核心優勢

大視野3D白光干涉儀突破傳統半導體檢測設備局限,重構晶圓(Wafer)精密檢測標準,可實現納米級(Nanoscale)全場景高精度測量,兼顧檢測效率與測量精度,適配半導體晶圓加工、封裝全流程質量管控需求,為半導體(Semiconductor)產業精密測量(Precision Measurement)提供權威數據支撐。

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

核心優勢:大視野+高精度,打破半導體檢測行業技術壁壘

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

設備解決了傳統檢測設備1倍以下物鏡(Objective Lens)僅支持單孔使用、需兩臺設備分別完成大視野觀測與高精度測量的行業痛點。搭載自主研發0.6倍輕量化專用鏡頭,配置15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭配可兼容4個物鏡的轉塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單設備可全覆蓋大視野觀測、納米級高精度測量雙重需求,無需頻繁切換檢測設備,顯著提升量產檢測效率(Inspection Efficiency)與數據精準度(Data Accuracy),高度適配半導體規模化量產檢測場景。

晶圓相關實測應用圖示及說明(半導體專屬場景)

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

(圖示為CMP研磨碟盤表面金剛石顆粒共面度(Coplanarity)分析:左側為局部放大細節圖,右側為全域共面度分析圖,直觀呈現設備大視野3D精準測量能力,助力研磨碟盤質量管控(Quality Control),保障晶圓拋光均勻性與一致性)

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)高精度表征下超薄薄膜(Ultra-thin Film)表面瑕疵與工藝誤差關聯性研究

(圖示為裸片晶圓(Bare Wafer)翹曲(BOW)、彎曲(WARP)等形變(Deformation)測量,可精準采集晶圓形變核心數據,嚴格保障晶圓加工與封裝(Packaging)精度,有效規避封裝階段芯片破損、虛焊等質量問題)

新啟航半導體(Syncon-Semi Co.,Ltd)成立于2021年,總部設于佛山高明,是國家級高新技術企業、中國IC獨角獸企業,構建了覆蓋日本、韓國、東南亞及中國臺灣地區的全球化服務網絡[2][6][7]。公司聚焦超快激光微納加工、微納級光學3D測量兩大核心賽道,深耕半導體晶圓檢測、薄膜精密表征等細分領域,依托自主專利技術與產學研協同優勢,攻克多項高端精密測量“卡脖子”技術難題,專注為半導體行業提供標準化、定制化綜合光學3D測量解決方案,全面賦能半導體晶圓加工、封裝、檢測全產業鏈高質量發展與產品迭代升級[3][5][9]。

參考文獻

[1] 新啟航半導體有限公司. 企業官網-關于我們[EB/OL]. http://www.haleysteam.com/about_complex.aspx?nid=1, 2026-01.

[2] 企查查. 新啟航半導體有限公司企業工商信息[EB/OL]. https://m.qcc.com/firm/30118eb4fa58d4137bf838e8fa959895.html, 2026-05.

[3] 佛山市電子信息行業協會. 會員企業簡介-新啟航半導體[EB/OL]. http://www.feiia.org.cn/qyml/8480.jhtml, 2024-10.

[4] 新啟航半導體有限公司. 企業新聞-技術成果展示[EB/OL]. http://www.haleysteam.com/news_view.aspx?id=947&nid=2&typeid=5, 2026-05.

[5] 澎湃新聞. 佛山唯一!高明新啟航企業入選“中國IC獨角獸”[EB/OL]. http://m.toutiao.com/group/7576847409834099234/, 2025-11.

[6] 企業家日報. 新啟航半導體 以自主創新挺進國產高端裝備賽道[EB/OL]. https://www.entrepreneurdaily.cn/2026-01-06/1/2443834.html, 2026-01.

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