Trường hợp ứng dụng | Phát hiện những "điều không nhìn thấy" — Ứng dụng của camera công nghiệp tia cực tím MV-SUC800GU trong phát hiện lỗi trên wafer

Trong quá trình sản xuất và chế tạo wafer, các công đoạn phức tạp như quang khắc, ăn mòn... rất dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố dẫn đến các khuyết tật. Các yếu tố như ô nhiễm hạt bụi nhỏ trong môi trường, sai lệch nhỏ trong thiết bị sản xuất, hoặc sự không đồng đều của vật liệu... có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như truyền tín hiệu bất thường, chập mạch hoặc đứt mạch trong quá trình sản xuất chip và sử dụng sau này, dẫn đến chip bị hỏng.

Phương pháp kiểm tra tiếp xúc dễ gây hư hỏng cho wafer, trong khi phương pháp kiểm tra bằng ánh sáng khả kiến truyền thống (dải bước sóng khoảng 400nm đến 700nm) bị giới hạn bởi đặc tính bước sóng, dần dần không thể đáp ứng yêu cầu kiểm tra "không có khuyết tật".

Trong bối cảnh này, tia cực tím (là dải sóng chính trong công nghệ khắc bán dẫn và phát hiện khuyết tật) nhờ ưu điểm có bước sóng ngắn hơn, có thể phân biệt được các chi tiết có kích thước nhỏ hơn nhiều so với ánh sáng khả kiến, từ đó có thể phát hiện hiệu quả các khuyết tật ẩn hoặc siêu nhỏ như các hạt bụi, vết xước trên bề mặt wafer, trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc phát hiện khuyết tật trên bề mặt wafer.

MindVision tự phát triển MV-SUC800GU, hỗ trợ chụp ảnh ở bước sóng tia cực tím (UV), tiêu thụ CPU thấp, truyền tải tốc độ cao:

Lớp màng mỏng trong suốt trên bề mặt wafer (như silicon dioxide, silicon nitride, v.v.) cho phép ánh sáng khả kiến xuyên qua trực tiếp, tương đối "trong suốt", khiến các khuyết tật khó phát hiện. Tuy nhiên, camera này hỗ trợ chụp ảnh trong dải tia cực tím, và các vật liệu này do đặc tính của chúng sẽ được "nhìn thấy" dưới ánh sáng cực tím, lộ ra các khuyết tật mà camera ánh sáng khả kiến không thể phát hiện. Kết hợp với độ phân giải 8 triệu pixel (2840x2840), camera cung cấp hình ảnh độ phân giải cao, giải quyết vấn đề không thể nhìn thấy trong hình ảnh ánh sáng khả kiến truyền thống.

Trong nhịp độ sản xuất hiện đại, cảm biến toàn cầu cung cấp nền tảng cho quá trình "quét trong khi di chuyển", tránh hiện tượng "biến dạng viền" do việc di chuyển wafer, với tốc độ khung hình lên đến 44,75 fps, loại bỏ các vấn đề như "nhảy khung hình" và "vùng bị bỏ sót", từ đó nâng cao năng suất.

Sử dụng giao thức truyền tải DMA, phần truyền tải dữ liệu với tốc độ 5 Gbps gần như không chiếm dụng tài nguyên CPU. Dữ liệu gốc được truyền tải nhanh chóng đến đơn vị xử lý, tránh tình trạng bỏ sót hoặc nhầm lẫn do tắc nghẽn dữ liệu; đồng thời, nhiều camera có thể hoạt động ổn định trên một máy tính, không bị mất kết nối hoặc mất khung hình trong thời gian dài, đáp ứng yêu cầu sản xuất liên tục 24/7.

Máy ảnh được trang bị chức năng chụp ảnh đồng bộ với đèn flash kích hoạt bên ngoài và cổng IO có thể lập trình, phù hợp với các tình huống kiểm tra tự động, nâng cao tính nhất quán trong phát hiện lỗi; tương thích với giao thức Vision, tương thích mượt mà với các phần mềm thị giác như Halcon, VisionPro, LabVIEW, v.v., giúp rút ngắn chu kỳ phát triển dự án.

Máy ảnh công nghiệp MV-SUC800GU với các tính năng như khả năng tương thích với hình ảnh tia cực tím, độ phân giải cao và tốc độ khung hình, màn trập toàn cầu, truyền tải với độ trễ thấp, và khả năng tương thích mạnh mẽ, đáp ứng chính xác các yêu cầu cốt lõi của việc kiểm tra wafer về "nhận diện các khuyết tật nhỏ, kiểm tra nhanh chóng và hiệu quả, hệ thống ổn định và đáng tin cậy".

Dưới tác động của ánh sáng tia cực tím, các khuyết tật vi mô trên bề mặt wafer sẽ tạo ra sự khác biệt về độ sáng tối có thể quan sát được do mức độ phản xạ và hấp thụ ánh sáng tia cực tím khác nhau.

▲Biểu đồ phổ MV-SUC800GU