2025/09/17A 3 nm-es technológia kereskedelmi forgalomba hozatalával, a mesterséges intelligencia chipek iránti növekvő kereslettel és a mobilprocesszorok folyamatos fejlődésével a félvezetőgyártás a példátlan pontosság korszakába lépett. Ebben a környezetben az olyan kritikus folyamatok, mint a lapkahibák vizsgálata és az EUV maszkvizsgálat, egyre szigorúbb követelményeket támasztanak a képalkotó rendszerekkel szemben.
Az időzített integrációval (TDI) ellátott kamerák – amelyek nagy sebességű szkennelésükről, nagy lefedettségükről és nagy felbontású képalkotásukról ismertek – a fejlett vizsgálóberendezések nélkülözhetetlen alkotóelemeivé váltak. Végső pontosságuk azonban egy kritikus tényezőn múlik: a kép egyenetlenségi zajának korrekcióján.
Vezető hazai vállalatkéntTDI kameraA Tucsen Photonics, mint szolgáltató, nagy szakértelemmel rendelkezik a DSNU/PRNU korrekció terén, ami nagyobb megbízhatóságot tesz lehetővé a félvezetők vizsgálata során. Ez a cikk a DSNU/PRNU korrekció alapelveit, fejlődését és alkalmazásait, valamint a fejlett folyamatvizsgálatban játszott döntő szerepét vizsgálja.
A DSNU és a PRNU megértése
Elméletileg a képérzékelő minden pixelének azonos körülmények között, akár sötétben, akár megvilágított állapotban kell reagálnia. A gyakorlatban a gyártás apró eltérései, az anyagbeli egyenetlenségek és a kiolvasó áramkörök tökéletlenségei pixelenkénti eltéréseket okoznak, ami fix mintázatú zajt (FPN) eredményez.
DSNU (sötét jel nem egyenletessége)
● A DSNU (sötét zónaáram) akkor fordul elő, amikor a képpontok teljes sötétségben különböző szintű sötétáramot generálnak, ami világos vagy sötét fix foltokhoz, csíkokhoz vagy foltokhoz vezet. Különösen hosszú expozíciók vagy gyenge fényviszonyok melletti képalkotás során válik észrevehetővé.
1-1. ábra:A DSNU egyik legtipikusabb megnyilvánulása, amely egyértelműen mutatja a pixel sötétjel inhomogenitásának jellemzőit.
PRNU (Fotóválasz Nem Egyenetlensége)
● A PRNU a fotoelektromos konverziós hatékonyság pixelenkénti változását jelenti egyenletes megvilágítás mellett. Az okok közé tartozik a mikrolencsék eltolódása, a diódaméret-különbségek és a dopping egyenetlensége. A PRNU jellemzően fényerő-textúra, sávosodás vagy rácsszerű mintázatok formájában nyilvánul meg.
1-2. ábra:A PRNU egyik legtipikusabb megnyilvánulása, amely egyértelműen mutatja a pixelek fotoválaszának nem egyenletességének jellemzőit.
Hogyan működik a DSNU/PRNU korrekció?
A DSNU/PRNU korrekció célja a pixelek egyediségének elnyomása, így minden pixel úgy viselkedik, mintha ideális lenne. A korrekció után a kép háttere egységes szürkeárnyalatot mutat, ami nagyobb mérési pontosságot és adatmegbízhatóságot tesz lehetővé.
Gyakori megközelítések a következők:
1. Statikus korrekció
Sötétlátóterű és síklátóterű kalibrációs adatok használata a pixelek eredendő különbségeinek kompenzálására. Ez a módszer egyszerű, de érzékeny a hőmérséklet-eltolódásra, az eszköz öregedésére és a fényforrás változásaira.
2. Hűtés és hőmérséklet-szabályozás korrekciója
Termoelektromos hűtés (TEC) használata a sötétáram és a DSNU elnyomására, több hőmérsékletű kalibrációs profilokkal kombinálva. Ez stabilizálja a háttér egyenletességét és megbízható teljesítményt biztosít hosszabb üzemidő alatt.
3. MI-alapú valós idejű korrekció (feltörekvő trend)
FPGA/ISP mintavételezés és mesterséges intelligencia által vezérelt dinamikus algoritmusok felhasználásával valós időben módosíthatók a korrekciós együtthatók. Ez a megközelítés alkalmazkodik a fényingadozásokhoz, a hőmérséklet-eltolódáshoz és a pixelek öregedéséhez, így alkalmassá teszi a jövőbeli nagy áteresztőképességű ellenőrző rendszerek számára.
2. ábra:A DSNU/PRNU korrekció eredményeinek összehasonlítása előtte és utána. A korrekció után a kép háttere nagyon egyenletes.
Technológiai trendek
Ahogy a fejlett félvezető-gyártási folyamatok folyamatosan fejlődnek, és a mesterséges intelligencia alkalmazások által vezérelt élvonalbeli chipek iránti kereslet folyamatosan növekszik, az iparág egyre nagyobb elvárásokat támaszt az ellenőrzési pontossággal szemben. A kalibrációs technológiák is elmozduláson mennek keresztül: a hagyományos „befejezés utáni beállítás” és a „folyamat elnyomása” elvektől az intelligensebb, valós idejű kalibrálás felé haladnak.
Kihívások a félvezető-vizsgálatban
Fejlett félvezető eljárások esetén a háttér egyenletessége közvetlenül meghatározza az alacsony kontrasztú hibák kimutathatóságát.
● Világos látóterű vizsgálat (alacsony kontrasztú hibák)
Számos ostyafelületi hiba – például a nanorészecskék, a litográfiai maradványok és a mikrokarcolások – mindössze 1–3%-kal tér el a háttértől. Ha a PRNU-szintek ugyanebben a tartományban vannak, a hibajelek a háttérzajba merülhetnek, ami a detektálás elmulasztásához vezethet.
3-1. ábra:Példa félvezető-vizsgálati képre DIC világoslátóterű módban
● Sötét látóterű vagy gyenge fényviszonyok melletti vizsgálat (rendkívül gyenge jelek)
A sötétlátóteres módszerek gyenge szórt jelekre támaszkodnak, amelyek nagyságrendekkel a háttér alatt lehetnek. A DSNU (sötét látóterű nucleus nucleus, azaz sötét nukleáris nukleáris nucleus nucleus, azaz nem nukleáris nucleus ...
3-2. ábra:A félvezetők hibáinak vizsgálatának reprezentatív sötétlátóterű képe
● Többmódú vizsgálat (összetett körülmények között)
A fejlett rendszerek gyakran több hullámhosszt, szöget és vonalsebességet kombinálnak. A DSNU és PRNU jellemzői azonban ezekben a módokban eltérőek. Ha a korrekciók nem tudnak dinamikusan alkalmazkodni, az érzékelési pontosság bizonyos konfigurációkban jelentősen csökken.
3-3. ábra:A fájdalompontok sematikus ábrázolása egy többállapotú félvezető rendszerben
Tucsen fejlett DSNU/PRNU korrekciós technológiája
Ezen gyenge pontok kiküszöbölésére a Tucsen TDI kamerák egy teljes DSNU/PRNU szűrőrendszert alkalmaznak, amely ötvözi a hűtést, a hőmérséklet-szabályozást és a nagy pontosságú kalibrálást. Ez stabil, nagy pontosságú ellenőrzést biztosít még hosszú üzemidő, változó üzemmódok és gyenge fényviszonyok mellett is.
1. Nagy teljesítményű hűtés és hőmérséklet-szabályozás
● A fejlett TEC modulok jelentősen csökkentik a sötétáramot és a DSNU alapvonalat.
● A precíziós hőkezelés ±0,5 °C-on belül tartja a hőmérséklet-stabilitást, megakadályozva a kalibráció eltolódását hosszú távú működés során.
4-1. ábra:A háttér egyenletességének összehasonlítása hűtés előtt és után a Tucsen TDI kamerájával
2. Nagy pontosságú kalibrálás
● Több száz kalibrációs profilt tárol és vált közöttük, hogy alkalmazkodjon a több hullámhosszú, több szögű és többfrekvenciás módokhoz.
● Például aGemini 8K TDI SCMO kameraakár 0,124%-os PRNU-t és mindössze 5,8 e⁻-os DSNU-t (10 bites) ér el, ami elegendő a hibák <1%-os kontraszttal történő kiküszöböléséhez.
4-2. ábra:Felhasználói felület a PRNU/DSNU korrekcióhoz a Tucsen TDI kameraszoftverében
Kilátások: A segédtechnológiától az alapvető technológiáig
A félvezetőgyártás fejlődésével a DSNU/PRNU korrekció a támogató funkcióból az ellenőrzési pontosság alapvető elősegítőjévé fejlődött.
A Tucsen Photonics továbbra is befektet a következő generációs korrekciós technológiákba, a nagyobb pontosságra, az intelligens adaptációra és a szélesebb körű alkalmazási körre összpontosítva. Ez az elkötelezettség mind a hazai önellátást, mind a globális versenyképességet támogatja a félvezetőgyártásban.
A mesterséges intelligencia, az IoT és az önvezető autók iránti növekvő kereslettel az ellenőrzési pontossági követelmények csak tovább fognak emelkedni. Azok a vállalatok, amelyek elsajátították az alapvető korrekciós technológiákat, előnyben lesznek a félvezetőipar fejlődésének előmozdításában.
Kapcsolat
A Tucsen TDI kameráinak részletes specifikációiért, alkalmazási eseteiért vagy egyedi megoldásaiért kérjük, vegye fel a kapcsolatot műszaki csapatunkkal. Teljes körű támogatást nyújtunk a megoldás tervezésétől a gyártósori integrációig.
Többet szeretne megtudni? Tekintse meg a kapcsolódó cikkeket:
TDI kamerák 101: Mik ezek és hogyan működnek
Miért hódít teret a TDI kameratechnológia az ipari képalkotásban?
Tucsen Photonics Co., Ltd. Minden jog fenntartva. Hivatkozáskor kérjük, tüntesse fel a forrást:www.tucsen.com
