精度最高!纳米级测量!3D 白光干涉成像技术助力半导体行业晶圆bump检测

真自在 2023-09-06
1992 字丨阅读本文需 5 分钟

随着现代电子装置对小型化、轻量化、高性能化、多功能化、低功耗化和低成本化方面的要求不断提高,IC芯片的特征尺寸不断缩小,且集成规模迅速扩大,芯片封装技术也在不断革新,凸点加工工艺(Bumpprocessflow)也因此发展起来。

为确保生产的芯片质量合格,晶圆检测这一环节在半导体生产中变得尤为关键。在晶圆生产和质量控制过程中,晶圆检测可大大提高生产效率和产品质量。因此,晶圆检测是半导体企业中不可或缺的环节。着眼于工业机器视觉、智能制造、大数据医疗、云计算、人工智能产业的蓬勃发展趋势以及长三角产业转型升级、平台建设、成果转化及产业化等一系列工作,苏州中科行智为中国高端智能制造提供基础技术平台和软硬件一体化解决方案。

屡克难点成果转化“掷地有声”

工业视觉是推进智能制造发展的重要支撑,在我国从“中国制造”向“中国智造”的转变过程中,以工业视觉等为代表的核心技术正逐步走到台前。

中科行智成立于2019年,中科苏州机器视觉技术研究院孵化,是一家综合性的工业视觉软硬件产品和解决方案供应商。自成立以来,重点在工业机器视觉、在线实时三维重建、高精度视觉测量和大数据智能分析技术等方向上开展平台级、应用级的软硬件产品开发,屡屡突破行业技术难点。

公司招引了10多个博士,70%的员工为研发人员,着眼于人工智能产业的蓬勃发展趋势以及长三角产业转型升级、平台建设、成果转化及产业化等一系列工作,为高端智能制造提供基础技术平台和软硬件一体化解决方案,其自主开发的8个种类数十个型号的产品,全方位展示了前瞻性应用技术研究和产业化成果。

“我们的许多产品性能都达到了世界先进水平,价格却只有进口产品的三分之一。”

在彭思龙看来,中科行智的优势不仅在于提供底层的技术支持,也体现在能够提供完整的解决方案,“工业品迭代周期较长,他们花了几年的时间做产品迭代,做了数百个应用来验证,很多都是行业首台套,当前也吃了不少苦头。经过不断地升级打磨,去年开始我们陆续推出了可靠稳定的产品。”如今,越来越多的本土制造企业导入了中科行智的产品,今年公司营收预计将实现十倍增长。

在国家新一代人工智能创新发展试验区,一个又一个行业技术难点取得突破,2022年试验区共有9家企业获得国家级揭榜挂帅和攻关项目。

产研学融合搭建平台引领创新

背靠科研院所,中科行智就扮演着链接产学研的“桥梁”角色。“我们对科研资源比较了解,又离创新企业比较近,如果遇到企业有技术研究的需求想找高校科研团队,我们就会积极对接,已经有过好几次成功的案例了。”彭思龙进一步说道:“学术与产业可以是互补的,也可以实现多赢,携起手来就能一起推动产业发展。”

作为苏州建设国家新一代人工智能创新发展试验区的核心区,园区明确了要在技术应用示范、政策试验、社会实践等方面开展综合性、多样化的先行先试。

两年来,试验区加速推动科研平台建设,“语言计算国家新一代人工智能开放创新平台”获批,IT+BT融合创新中心投用,入驻19个重点项目,集成电路设计公共服务平台提档升级,累计服务区内80%的IC设计企业。

随着试验区建设向纵深推进,深耕产业一线的中科行智有了更广阔的发展空间,也更真切地感受到了政府的决心与力度。“国家新一代人工智能创新发展试验区建设不可能一蹴而就,这与技术发展密切相关,技术需要时间的积累和沉淀,企业也需要竞争和成长的空间。”彭思龙说:“未来,我们会加速引进高端人才,打通产业链上下游,携手共同推动行业发展。”彭思龙说。

典型产品应用:

3D飞点分光干涉仪助力晶圆bump检测

3D飞点分光干涉仪可对精密零部件的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸实现微纳级测量,为半导体等高精密制造业赋能。

近年来,3D检测技术发展迅速,广泛应用于工业、国防、医疗、农业等领域。根据其是否应用人造光源作为照明系统,可分为主动式3D成像技术与被动式3D成像技术。无论是哪种方法,为了获得目标的高精度3D轮廓信息,都希望检测仪器具备高精度、高帧率、算法兼容性强、环境适应性强、稳定性强、操作简便、性价比高等特点,这在实际应用中,尤其在微纳米结构检测中有着重要意义。

微纳米技术,是指对微纳级材料的测量、加工制造、设计、控制等相关研究技术,它与高精尖装备制造领域的发展息息相关。微纳结构测量最为基础和重要的是表面形貌的3D测量,它包括了轮廓的测量以及表面粗糙度的测量,目前常用的微结构表面形貌测量方法分为接触式和非接触式。

中科行智最新研发的白光干涉仪,用于对各种精密器件表面进行纳米级测量,专业用于超高精度、高反光及透明材质的尺寸测量。该白光干涉仪采用非接触式测量方式,避免物件受损,可进行精密零部件重点部位的表面粗糙度、微小形貌轮廓及尺寸测量。目前,在3D测量领域,白光干涉仪是精度最高的测量仪器之一。

中科行智重点开发的3D飞点分光干涉仪,重复精度达30nm,扫描速度70kHz,扫描范围广,最大直径可达40mm;适应性强,可适用于测量最强反射、弱反射及透明物体等;稳定性强,分光模块与光学振镜模块化设计,加入光学振镜扫描,可替代昂贵的高精密位移台。

其采用谱域白光干涉原理,实现300nm Z向绝对精度、30nm Z向重复精度,扫描帧率70kHz,最大直径80mm,可适用于测量强反射、弱反射及透明物体等多种物体,分光模块与光学振镜模块分离设计,加入光学振镜扫描可替代昂贵的高精密位移台。可广泛应用于半导体晶圆、金线、BGA、AR镜片、精密接插件等亚微米级别的3D测量。

文章来源: 中科行智,SISPARK发布,36氪,亲切钢笔49w

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