17. september 2025Með markaðssetningu 3nm tækni, vaxandi eftirspurn eftir gervigreindarflögum og stöðugum framförum í örgjörvum fyrir snjalltæki hefur framleiðsla á hálfleiðurum gengið inn í tímabil fordæmalausrar nákvæmni. Í þessu umhverfi setja mikilvæg ferli eins og gallaskoðun á skífum og EUV-grímuskoðun sífellt strangari kröfur til myndgreiningarkerfa.
TDI-myndavélar (Time Delay Integration) — þekktar fyrir hraða skönnun, stórt sviðsþekju og myndgreiningu í hárri upplausn — eru orðnar nauðsynlegir þættir í háþróaðri skoðunarbúnaði. Hins vegar veltur nákvæmni þeirra á einum mikilvægum þætti: leiðréttingu á ójöfnu hávaða í myndinni.
Sem leiðandi innlendTDI myndavélBirgjarinn Tucsen Photonics hefur byggt upp sterka þekkingu á DSNU/PRNU leiðréttingu, sem gerir kleift að auka áreiðanleika í skoðun á hálfleiðurum. Þessi grein fjallar um meginreglur, þróun og notkun DSNU/PRNU leiðréttingar og hvers vegna hún gegnir lykilhlutverki í háþróaðri ferlaskoðun.
Að skilja DSNU og PRNU
Í orði kveðnu ætti hver pixla í myndflögu að bregðast eins við sömu aðstæður, hvort sem er í myrkri eða birtu. Í reynd valda smávægilegar breytingar á framleiðslu, ósamræmi í efni og gallar í lestrarrásum mismun milli pixla, sem leiðir til fasts mynstursuðs (FPN).
DSNU (óeinsleitni í myrkri merki)
● DSNU á sér stað þegar pixlar mynda mismunandi magn af dökkum straumi í algjöru myrkri, sem leiðir til bjartra eða dökkra föstra bletta, rönda eða flekka. Þetta verður sérstaklega áberandi við langa lýsingu eða myndir í litlu ljósi.
Mynd 1-1:Ein af dæmigerðustu birtingarmyndum DSNU, sem sýnir greinilega einkenni óeinsleitni í dökkum pixlum.
PRNU (óeinsleitni í ljóssvörun)
● PRNU vísar til breytinga á ljósvirkni ljósrafmagnsbreytinga milli pixla við jafna lýsingu. Orsakir eru meðal annars misræmi í örlinsum, mismunandi stærð díóðu og ójöfn dópunar. PRNU birtist venjulega sem birtuáferð, rákir eða ristamynstur.
Mynd 1-2:Ein dæmigerðasta birtingarmynd PRNU, sem sýnir greinilega einkenni ójöfnu ljóssvörunar í pixlum.
Hvernig DSNU/PRNU leiðrétting virkar
Markmið DSNU/PRNU leiðréttingar er að bæla niður einstaka eiginleika pixla, sem gerir það að verkum að allir pixlar hegða sér eins og þeir væru tilvaldir. Eftir leiðréttingu nálgast myndbakgrunnurinn einsleitan gráan lit, sem gerir kleift að ná meiri nákvæmni í mælingum og áreiðanleika gagna.
Algengar aðferðir eru meðal annars:
1. Stöðug leiðrétting
Notkun kvörðunargagna úr dökksviði og flatsviði til að bæta upp fyrir eðlislæga pixlamun. Þessi aðferð er einföld en næm fyrir hitastigsbreytingum, öldrun tækja og breytingum á ljósgjafa.
2. Kæling og leiðrétting á hitastýringu
Notkun hitakælingar (TEC) til að bæla niður dökkstraum og DSNU, ásamt fjölhita kvörðunarprófílum. Þetta stöðugar bakgrunnsjöfnuð og tryggir áreiðanlega afköst við langvarandi notkun.
3. Leiðrétting í rauntíma byggð á gervigreind (vaxandi þróun)
Að nýta FPGA/ISP sýnatöku með gervigreindarknúnum reikniritum til að aðlaga leiðréttingarstuðla í rauntíma. Þessi aðferð aðlagast ljóssveiflum, hitastigsreki og öldrun pixla, sem gerir hana hentuga fyrir framtíðar skoðunarkerfi með mikilli afköstum.
Mynd 2:Samanburður á niðurstöðum DSNU/PRNU leiðréttingar fyrir og eftir. Eftir leiðréttingu er bakgrunnur myndarinnar mjög einsleitur.
Tækniþróun
Þar sem háþróuð framleiðsluferli hálfleiðara halda áfram að þróast og eftirspurn eftir nýjustu örgjörvum sem knúnar eru áfram af gervigreindarforritum heldur áfram að aukast, setur iðnaðurinn meiri kröfur um nákvæmni skoðunar. Kvörðunartækni er einnig að breytast: hún færist frá hefðbundinni „aðlögun eftir lokun“ og „ferlisbælingu“ yfir í snjallari rauntíma kvörðun.
Áskoranir í skoðun hálfleiðara
Fyrir háþróaða hálfleiðaraferli ákvarðar bakgrunnsjöfnuleiki beint greinanleika galla með lágum birtuskilum.
● Skoðun á björtu sviði (galla með litlum birtuskilum)
Margir gallar á yfirborði skífna — svo sem nanóagnir, steinleifar og örrispur — eru aðeins 1–3% frábrugðnir bakgrunni. Ef PRNU gildi eru á sama bili geta gallamerki hulist í bakgrunnshávaða, sem leiðir til þess að ekki er greint.
Mynd 3-1:Dæmi um skoðunarmynd hálfleiðara í DIC björtusviðsstillingu
● Skoðun í myrkri eða lítilli birtu (mjög veik merki)
Aðferðir með dökksviði reiða sig á veik dreifð merki sem geta verið margar stærðargráður fyrir neðan bakgrunninn. DSNU getur framleitt falskar bjartar mynstur í dökkum svæðum, sem auðvelt er að rangfæra sem galla. Í ljósljómunarprófunum (PL) eða rafljómunarprófunum (EL), þar sem merki geta aðeins verið tugir rafeinda, geta jafnvel litlar leifar af DSNU hulið raunverulega galla.
Mynd 3-2:Dæmigert dökksviðsmynd af gallaskoðun í hálfleiðurum
● Fjölhæf skoðun (flóknar aðstæður)
Ítarleg kerfi sameina oft margar bylgjulengdir, sjónarhorn og línuhraða. Hins vegar eru eiginleikar DSNU og PRNU mismunandi eftir þessum stillingum. Ef leiðréttingar geta ekki aðlagað sig á kraftmikinn hátt, lækkar nákvæmni greiningarinnar verulega í ákveðnum stillingum.
Mynd 3-3:Skýringarmynd af sársaukapunktum í fjölþættum hálfleiðarakerfi
Háþróuð DSNU/PRNU leiðréttingartækni Tucsen
Til að takast á við þessi vandamál nota Tucsen TDI myndavélar fullkomið DSNU/PRNU kyrrsetningarkerfi sem sameinar kælingu, hitastýringu og nákvæma kvörðun. Þetta tryggir stöðuga og nákvæma skoðun, jafnvel við langan notkunartíma, breytilegar stillingar og léleg birtuskilyrði.
1. Háþróuð kæling og hitastýring
● Ítarlegri TEC einingar draga verulega úr dökkstraumi og DSNU grunnlínu.
● Nákvæm hitastýring heldur hitastigi stöðugu innan ±0,5 °C og kemur í veg fyrir kvörðunarbreytingar við langtímanotkun.
Mynd 4-1:Samanburður á bakgrunnsjöfnuði fyrir og eftir kælingu fyrir TDI myndavél Tucsen
2. Há-nákvæm kvörðun
● Geymir og skiptir á milli hundruða kvörðunarprófíla til að aðlagast fjölbylgjulengdar-, fjölhorns- og fjöltíðnihamum.
● Til dæmis,Gemini 8K TDI scmos myndavélnær PRNU allt niður í 0,124% og DSNU (10-bita) við aðeins 5,8 e⁻, sem er nægjanlegt til að laga galla með <1% birtuskil.
Mynd 4-2:Notendaviðmót fyrir PRNU/DSNU leiðréttingu í TDI myndavélarhugbúnaði Tucsen
Horfur: Frá hjálpartækni til kjarnatækni
Eftir því sem framleiðsla hálfleiðara þróast hefur DSNU/PRNU leiðrétting þróast úr stuðningseiginleika í að vera kjarninn í nákvæmni skoðunar.
Tucsen Photonics heldur áfram að fjárfesta í næstu kynslóð leiðréttingartækni, með áherslu á meiri nákvæmni, snjalla aðlögun og víðtækari notkunarsvið. Þessi skuldbinding styður bæði við innlenda sjálfstæði og alþjóðlega samkeppnishæfni í framleiðslu hálfleiðara.
Með vaxandi eftirspurn frá gervigreind, hlutum hlutanna (IoT) og sjálfkeyrandi akstri munu kröfur um nákvæmni skoðunar aðeins hækka enn frekar. Fyrirtæki sem ná tökum á grundvallarleiðréttingartækni munu hafa forskot í að knýja áfram framfarir í hálfleiðaraiðnaðinum.
Hafðu samband við okkur
Fyrir ítarlegar upplýsingar, notkunartilvik eða sérsniðnar lausnir fyrir TDI myndavélar Tucsen, vinsamlegast hafið samband við tækniteymi okkar. Við veitum fulla aðstoð frá hönnun lausna til samþættingar framleiðslulína.
Viltu læra meira? Skoðaðu tengdar greinar:
TDI myndavélar 101: Hvað þær eru og hvernig þær virka
Af hverju TDI myndavélatækni er að ryðja sér til rúms í iðnaðarmyndgreiningu
Tucsen Photonics Co., Ltd. Allur réttur áskilinn. Vinsamlegast getið heimildar þegar vitnað er í:www.tucsen.com
