2025/09/17З камерцыялізацыяй 3-нм тэхналогіі, ростам попыту на чыпы штучнага інтэлекту і пастаянным развіццём мабільных працэсараў, вытворчасць паўправаднікоў уступіла ў эру беспрэцэдэнтнай дакладнасці. У гэтым асяроддзі такія крытычна важныя працэсы, як кантроль дэфектаў пласцін і кантроль EUV-маскі, прад'яўляюць усё больш жорсткія патрабаванні да сістэм візуалізацыі.
Камеры з інтэграцыяй з часовай затрымкай (TDI), вядомыя сваім высакахуткасным сканаваннем, шырокім ахопам поля і выявамі з высокім разрозненнем, сталі неад'емнымі кампанентамі сучаснага абсталявання для інспекцыі. Тым не менш, іх максімальная дакладнасць залежыць ад аднаго крытычнага фактару: карэкцыі шуму нераўнамернасці выявы.
Як вядучы айчынныTDI-камераПастаўшчык Tucsen Photonics мае значны вопыт у карэкцыі DSNU/PRNU, што забяспечвае больш высокую надзейнасць кантролю паўправаднікоў. У гэтым артыкуле разглядаюцца прынцыпы, эвалюцыя і прымяненне карэкцыі DSNU/PRNU, а таксама прычыны, па якіх яна адыгрывае вырашальную ролю ў пашыраным кантролі працэсаў.
Разуменне DSNU і PRNU
Тэарэтычна, кожны піксель у датчыку выявы павінен рэагаваць аднолькава ў аднолькавых умовах, як у цемры, так і пры асвятленні. На практыцы невялікія адрозненні ў вытворчасці, неадпаведнасці матэрыялаў і недасканаласці схемы счытвання выклікаюць адрозненні паміж пікселямі, што прыводзіць да фіксаванага шаблоннага шуму (FPN).
DSNU (неаднароднасць цёмнага сігналу)
● DSNU ўзнікае, калі пікселі генеруюць розныя ўзроўні цёмнага току ў поўнай цемры, што прыводзіць да з'яўлення яркіх або цёмных фіксаваных плям, палос або плям. Гэта становіцца асабліва прыкметным пры працяглай вытрымцы або здымцы ў слабым асвятленні.
Малюнак 1-1:Адно з найбольш тыповых праяў DSNU, якое выразна паказвае характарыстыкі неаднастайнасці піксельнага цёмнага сігналу.
PRNU (неаднастайнасць фотаадказу)
● PRNU адносіцца да адрозненняў эфектыўнасці фотаэлектрычнага пераўтварэння паміж пікселямі пры раўнамерным асвятленні. Прычыны ўключаюць няправільнае сумяшчэнне мікралінзаў, адрозненні ў памерах дыёдаў і нераўнамернасць легіравання. PRNU звычайна праяўляецца ў выглядзе тэкстуры яркасці, палос або сеткападобных узораў.
Малюнак 1-2:Адно з найбольш тыповых праяў PRNU, якое выразна паказвае характарыстыкі нераўнамернасці фотаадказу пікселяў.
Як працуе карэкцыя DSNU/PRNU
Мэта карэкцыі DSNU/PRNU — падаўленне індывідуальнасці пікселяў, каб усе пікселі паводзілі сябе так, быццам яны ідэальныя. Пасля карэкцыі фон выявы набывае аднастайны шэры колер, што забяспечвае больш высокую дакладнасць вымярэнняў і надзейнасць дадзеных.
Распаўсюджаныя падыходы ўключаюць:
1. Статычная карэкцыя
Выкарыстанне дадзеных каліброўкі цёмнага і плоскага поля для кампенсацыі ўласцівых адрозненняў пікселяў. Гэты метад просты, але адчувальны да тэмпературнага дрэйфу, старэння прылады і зменаў крыніцы святла.
2. Карэкцыя астуджэння і кантролю тэмпературы
Выкарыстанне тэрмаэлектрычнага астуджэння (TEC) для падаўлення цёмнага току і DSNU ў спалучэнні з шматтэмпературнымі калібровачнымі профілямі. Гэта стабілізуе аднастайнасць фону і забяспечвае надзейную працу пры працяглым выкарыстанні.
3. Карэкцыя ў рэжыме рэальнага часу на аснове штучнага інтэлекту (новая тэндэнцыя)
Выкарыстанне дыскрэтызацыі FPGA/ISP з дынамічнымі алгарытмамі на аснове штучнага інтэлекту для карэкціроўкі каэфіцыентаў карэкцыі ў рэжыме рэальнага часу. Гэты падыход адаптуецца да ваганняў асветленасці, тэмпературнага дрэйфу і старэння пікселяў, што робіць яго прыдатным для будучых высокапрадукцыйных сістэм кантролю.
Малюнак 2:Параўнанне вынікаў карэкцыі DSNU/PRNU да і пасля. Пасля карэкцыі фон выявы вельмі аднастайны.
Тэндэнцыі тэхналогій
Па меры таго, як перадавыя працэсы вытворчасці паўправаднікоў працягваюць развівацца, а попыт на перадавыя чыпы, заснаваныя на штучным інтэлекце, працягвае расці, галіна ўстанаўлівае больш высокія патрабаванні да дакладнасці кантролю. Тэхналогіі каліброўкі таксама перажываюць змены: адыход ад традыцыйнай «карэкціроўкі пасля завяршэння» і «падаўлення працэсу» да больш інтэлектуальнай каліброўкі ў рэжыме рэальнага часу.
Праблемы ў праверцы паўправадніковых прылад
Для перадавых паўправадніковых працэсаў аднастайнасць фону непасрэдна вызначае выяўляльнасць дэфектаў з нізкай кантраснасцю.
● Праверка светлага поля (дэфекты нізкай кантраснасці)
Шматлікія дэфекты паверхні пласцін, такія як наначасціцы, літаграфічныя рэшткі і мікрадрапіны, адрозніваюцца ад фону ўсяго на 1–3%. Калі ўзроўні PRNU знаходзяцца ў тым жа дыяпазоне, сігналы дэфектаў могуць быць схаваныя ў фонавым шуме, што прыводзіць да прапушчаных дэтэкцый.
Малюнак 3-1:Прыклад выявы кантролю паўправаднікоў у рэжыме светлага поля DIC
● Праверка ў цёмным полі або пры слабым асвятленні (надзвычай слабыя сігналы)
Метады цёмнага поля абапіраюцца на слабыя рассеяныя сігналы, якія могуць быць на парадкі ніжэйшыя за фон. DSNU можа ствараць ілжывыя яркія ўзоры ў цёмных абласцях, якія лёгка памылкова класіфікаваць як дэфекты. Пры тэставанні фоталюмінесцэнцыі (PL) або электралюмінесцэнцыі (EL), дзе сігналы могуць быць толькі дзясяткамі электронаў, нават невялікія рэшткі DSNU могуць маскіраваць сапраўдныя дэфекты.
Малюнак 3-2:Тыповы цёмнапольны малюнак кантролю дэфектаў у паўправадніковых прыладах
● Шматрэжымная праверка (складаныя ўмовы)
Сучасныя сістэмы часта спалучаюць некалькі даўжынь хваль, вуглоў і хуткасцей ліній. Аднак характарыстыкі DSNU і PRNU адрозніваюцца ў розных рэжымах. Калі карэкцыі не могуць дынамічна адаптавацца, дакладнасць выяўлення значна зніжаецца ў пэўных канфігурацыях.
Малюнак 3-3:Схематычная ілюстрацыя болевых кропак у шматстанцыйнай паўправадніковай сістэме
Перадавая тэхналогія карэкцыі DSNU/PRNU ад Tucsen
Каб вырашыць гэтыя праблемы, камеры Tucsen TDI выкарыстоўваюць поўную сістэму падаўлення DSNU/PRNU, якая спалучае астуджэнне, кантроль тэмпературы і высокадакладную каліброўку. Гэта забяспечвае стабільны і высокадакладны кантроль нават пры працяглым часе працы, зменных рэжымах і ўмовах нізкай асветленасці.
1. Высокапрадукцыйнае астуджэнне і кантроль тэмпературы
● Палепшаныя модулі TEC значна зніжаюць цёмны ток і базавую лінію DSNU.
● Дакладнае кіраванне тэмпературай падтрымлівае стабільнасць тэмпературы ў межах ±0,5 °C, прадухіляючы дрэйф каліброўкі падчас працяглай працы.
Малюнак 4-1:Параўнанне аднастайнасці фону да і пасля астуджэння для TDI-камеры Tucsen
2. Высокадакладная каліброўка
● Захоўвае і пераключаецца паміж сотнямі калібровачных профіляў для адаптацыі да рэжымаў з некалькімі даўжынямі хваль, некалькімі вугламі і некалькімі частотамі.
● Напрыклад,SCMOS-камера Gemini 8K TDIдасягае PRNU ўсяго 0,124% і DSNU (10-біт) усяго 5,8 e⁻, што дастаткова для вырашэння дэфектаў з кантраснасцю <1%.
Малюнак 4-2:Карыстальніцкі інтэрфейс для карэкцыі PRNU/DSNU ў праграмным забеспячэнні для камер TDI ад Tucsen
Перспектывы: ад дапаможных да асноўных тэхналогій
Па меры развіцця вытворчасці паўправаднікоў карэкцыя DSNU/PRNU ператварылася з дапаможнай функцыі ў асноўны фактар, які забяспечвае дакладнасць кантролю.
Кампанія Tucsen Photonics працягвае інвеставаць у тэхналогіі карэкцыі наступнага пакалення, засяроджваючыся на больш высокай дакладнасці, інтэлектуальнай адаптацыі і больш шырокім ахопе прымянення. Гэта імкненне падтрымлівае як унутраную самазабеспячэнне, так і глабальную канкурэнтаздольнасць у вытворчасці паўправаднікоў.
З ростам попыту на штучны інтэлект, Інтэрнэт рэчаў і аўтаномнае кіраванне патрабаванні да дакладнасці кантролю будуць толькі расці. Кампаніі, якія авалодаюць фундаментальнымі тэхналогіямі карэкцыі, будуць мець перавагу ў прасоўванні прагрэсу ў паўправадніковай прамысловасці.
Звяжыцеся з намі
Каб атрымаць падрабязныя спецыфікацыі, прыклады прымянення або індывідуальныя рашэнні для камер Tucsen TDI, звярніцеся да нашай тэхнічнай каманды. Мы забяспечваем поўную падтрымку ад распрацоўкі рашэння да інтэграцыі ў вытворчую лінію.
Хочаце даведацца больш? Азнаёмцеся з падобнымі артыкуламі:
TDI камеры 101: што яны сабой уяўляюць і як працуюць
Чаму тэхналогія камер TDI набірае абароты ў прамысловай візуалізацыі
Tucsen Photonics Co., Ltd. Усе правы абаронены. Пры цытаванні, калі ласка, спасылайцеся на крыніцу:www.tucsen.com
