25/08/31半導(dǎo)體是工業(yè)領(lǐng)域最精密的技術(shù)結(jié)晶。隨著制程節(jié)點(diǎn)從7 nm、5 nm不斷邁向3 nm及以下，摩爾定律的極限使光學(xué)檢測(cè)精度面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
紫外（UV）技術(shù)憑借更短的波長(zhǎng)、更高的光子能量和獨(dú)特的光學(xué)特性，已成為應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體極限精度挑戰(zhàn)的核心手段。然而，盡管UV光源亮度高，經(jīng)過光學(xué)傳輸和樣品散射后，到達(dá)探測(cè)器的有效光子信號(hào)仍極其微弱。如果缺乏高靈敏度成像手段，許多亞微米甚至納米級(jí)缺陷將難以被準(zhǔn)確識(shí)別。
因此，高靈敏度UV相機(jī)成為連接光源與檢測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它不僅決定了能否捕獲極弱信號(hào)，還直接影響檢測(cè)精度與效率。本文將系統(tǒng)解析半導(dǎo)體檢測(cè)中各典型UV波段的應(yīng)用特點(diǎn)與成像挑戰(zhàn)，并結(jié)合實(shí)際案例，幫助您在不同檢測(cè)場(chǎng)景下選擇最合適的UV相機(jī)。
1.?365nm ：微米級(jí)高速巡檢
365 nm?屬于?UVA（315–400 nm）波段，其波長(zhǎng)短于可見光，能夠?qū)崿F(xiàn)更小的衍射極限和更高分辨率。與深紫外相比，365 nm?光源與光學(xué)器件成熟度更高、成本更低，檢測(cè)效率更高，因此常用于半導(dǎo)體后道封裝與測(cè)試環(huán)節(jié)中的大范圍巡檢及微米級(jí)缺陷快速篩查。
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圖1-1：半導(dǎo)體后道封測(cè)典型場(chǎng)景與缺陷示例
·?相機(jī)需兼具高紫外靈敏度與高速幀率，以滿足產(chǎn)線高速掃描要求?！?常規(guī)高速工業(yè)相機(jī)在紫外波段響應(yīng)有限，量子效率通常低于30%，難以在高幀率下進(jìn)行高信噪比成像。
3）相機(jī)推薦
圖1-2：UVA紫外相機(jī)推薦
Libra UV在365 nm波段量子效率達(dá)到48%，在UVA相機(jī)中達(dá)到了上游水平，確保檢測(cè)精度；152?fps的高幀率結(jié)合全局快門，可確保高速移動(dòng)的產(chǎn)線平臺(tái)上獲得清晰圖像，滿足高速生產(chǎn)線對(duì)效率的要求。
2.?266nm： 亞微米高精度檢測(cè)
1）應(yīng)用背景：
?266 nm?屬于?UVC（100–280 nm）波段，光子能量更高，波長(zhǎng)更短，能夠揭示亞微米級(jí)缺陷并提供高對(duì)比度成像。典型應(yīng)用包括前道晶圓暗場(chǎng)缺陷檢測(cè)、薄膜厚度及均勻性分析，以及光致發(fā)光實(shí)驗(yàn)。
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圖2-1：半導(dǎo)體晶圓暗場(chǎng)檢測(cè)(散射信號(hào)極其微弱)
· 受硅基探測(cè)器材料限制，普通傳感器難以達(dá)到專業(yè)檢測(cè)所需的靈敏度水平。
圖2-2：UVC相機(jī)推薦
Gemini 8KTDI不僅在266 nm波段的紫外量子效率達(dá)到63.9%的高水平，使用?TDI（時(shí)間延遲積分）功能還能進(jìn)一步提升紫外成像信噪比，降低深紫外光在空氣中吸收所造成的信號(hào)衰減影響。
高速行頻（1?MHz @ 8K TDI）結(jié)合鑫圖穩(wěn)定制冷技術(shù)和高精度DSNU/PRNU校正技術(shù)，不僅可抑制熱噪聲干擾，還能為成像提供更均一的成像背景，滿足前道晶圓檢測(cè)高速、高精度缺陷分析的需求。
3）193nm：納米級(jí)工藝關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
1）應(yīng)用背景：
?193 nm?位于?DUV（100–200 nm）深紫外波段，是光刻環(huán)節(jié)的核心光源（ArF 準(zhǔn)分子激光），在?20 nm?及更先進(jìn)工藝中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在檢測(cè)環(huán)節(jié)，193 nm?被廣泛用于掩膜版缺陷檢測(cè)與光刻膠圖形驗(yàn)證，可揭示亞微米甚至納米級(jí)缺陷，從而實(shí)現(xiàn)高精度工藝監(jiān)控。
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圖3-2：半導(dǎo)體暗場(chǎng)缺陷檢測(cè)圖像示例
2）成像挑戰(zhàn)：
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·?193?nm?光在空氣中會(huì)被氧氣和水汽強(qiáng)烈吸收，導(dǎo)致信號(hào)衰減；長(zhǎng)光程應(yīng)用甚至需要在真空或惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行。
· 常規(guī)硅基探測(cè)器對(duì)高能?193?nm?光子響應(yīng)有限，通常需采用背照式（BSI）芯片，并輔以特殊優(yōu)化工藝以提升量子效率。
· 為確保弱信號(hào)條件下的高信噪比成像及長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，相機(jī)需具備深度制冷和低噪聲設(shè)計(jì)。
3）相機(jī)推薦：
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圖3-3：DUV EUV 相機(jī)推薦
4. ?紫外相機(jī)選型策略總結(jié)
從UVA到EUV，紫外波長(zhǎng)越短，檢測(cè)難度越大，對(duì)相機(jī)性能的要求也越高：相機(jī)必須具備更高的量子效率（QE）、更低的噪聲水平以及更優(yōu)的系統(tǒng)穩(wěn)定性，才能在極弱信號(hào)條件下保持清晰可靠的成像。作為國內(nèi)極少數(shù)覆蓋從UVA至EUV全鏈路成像解決方案的紫外相機(jī)方案提供商，鑫圖可為您匹配各類檢測(cè)環(huán)節(jié)所需的高可靠性產(chǎn)品與性能保障。
