半导体集成电路与精密仪器设备
数字全息显微镜研发
2023-05-09
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主要研究领域为适用于半导体和微光学器件的高精度、快速、实时在线检测的数字全息显微系统,提供三维形貌的精确测量,为微纳加工和半导体行业在线检测提供方案和产品。数字全息显微系统将可以提高在线检测精度且同时实现实时四维观测,在制造业高精度检测领域具备极为广阔的应用场景。 

显微系统分为两种:反射式数字全息显微系统将适用于半导体检测领域,透射式数字全息显微系统将适用于微光学器件和生物样品的厚度检测。数字全息显微测量应用如图 9.1 所示。

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已获得中国发明授权(2021.10),CN113219640A 一种透射反射式数字全息显微系统,已获得的测试结果如图 9.2 所示。

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研发适用于实验室的机台型数字全息显微镜,可以用于测试特定大小的样品,实现快速的三维实时成像。目前实验 室已经具备搭建基础透射和反射式数字显微镜的条件,预期在半年内搭建完成两套系统并进行样品测试环节,同时将对相位恢复算法进行研究和改进。结合半导体等产业的问题需求,将机台小型化和紧凑化,研究适合于产线集成的在线检测装置。 

根据前期调研结果,半导体和显示行业生产产线有大量测试需求,其中粗糙度、特征尺寸等均有严格的测试规范和 测试要求,目前以实验室检测为主。产线检测以 AOI 测试设备为主,其效率低且测试准确度不高,特别对于光刻胶的测 试由于本身台阶为倾斜台阶,容易产生较大误差。数字全息显微镜可以较好的解决台阶测试、误差和测试速度等问题, 有较为广阔的应用场景。