全晶圓成像的宏觀表面缺陷檢測
半導體視覺檢測的進化
需求增加，複雜性提升：半導體檢測的精確度和產能不斷擴大，以滿足製造能力的需求。隨著矽晶圓和玻璃面板的規模越來越大，提高視覺系統的解析度、速度和可靠性是必要的。
最後更新： 2026/03/01
利用全晶圓成像進行宏觀表面缺陷檢測
宏觀表面缺陷檢測是半導體製造中全晶圓成像最主要、最關鍵的應用。宏觀表面缺陷是前端半導體製程中可能發生的大規模表面異常現象。
隨著半導體裝置持續擴充至更小的節點，並支援人工智慧 (AI)、電動車 (EV) 和先進汽車系統等快速成長的市場，缺陷容限持續縮小。在 ADAS、自動駕駛和航太等高可靠性應用中，發生任何晶片故障都是不可容忍的。因此，全面的宏觀表面缺陷檢測是現代半導體製造的基本要求。
什麼是宏觀表面缺陷？
宏觀表面缺陷是可見的晶圓級瑕疵，會對裝置效能、良率和可靠度造成負面影響。常見的例子包括：
大型粒子與污染
刮傷和表面損壞
霧度、污點或褪色
圖案不規則、不均勻
何時需進行宏觀表面缺陷檢測？
宏觀表面缺陷檢測，通常在主要的前端製程 (FEOL) 之後執行，包括
微影製程之後
蝕刻後
CMP 後
為何宏觀表面缺陷檢測非常重要
及早發現宏觀表面缺陷，對於維持高良率和防止下游故障，是十分重要的。除了減少廢料和返工之外，宏觀表面缺陷檢測還有助於保護製造工具和設備。某些缺陷可能會在工具內部造成機械或製程相關事故，導致意外停機和高額維修費用。
由於宏觀表面缺陷不是局部性的，可能出現在基板的任何位置，因此僅企檢查選定的區域是不夠的。全晶圓成像可在單一一致的資料集中拍攝整個晶圓或面板的影像，可靠地檢測大面積缺陷，並支援可重複的高產量檢測工作流程。
以高解析度、高檢測速度進行全晶圓成像
全晶圓成像可擷取整個矽晶圓表面的高解析度影像。這對於品質控制、製程監控和良率分析非常重要。全晶圓成像可以單次拍攝或透過快速掃描來完成。
全晶圓成像可以不同方式來支援晶圓生產：
執行晶圓定位與對齊，包括缺口搜尋與主動式晶圓居中。
執行讀碼，以達到端對端的可追蹤性。
驗證列印品質和結構完整性。
簡化檢驗工作流程並減少手動步驟。
隨尺寸和工具複雜度的提升，具備可擴充性。
要達到高要求，可能需要搭配客製化元件，才能在系統限制下確實達到效能目標。
讓我們談談您的專案量身打造的 300 mm 全晶圓成像解決方案
在現代晶圓廠的規模、精準度和產能需求的推動下，300 mm 晶圓的全晶圓與玻璃基板成像，是一項特殊的挑戰。由於像素密度的增加會導致更高的處理負載，因此表面微小缺陷靈敏度與整體系統產能之間，存在固有的平衡。
要解決這個問題，有三種核心方法可以在視場擴大時維持影像解析度，確保在 300 mm 以上具備一致的效能、速度和靈敏度。
多相機 + 影像拼接
優點：
以具成本效益的水準，達到與大型感光元件解析度相近的解析度與視場。
支援更短的工作距離，適用於更精巧的系統。
因畫面縫合而需要進行光學校正維護。
線掃描
Basler TDI 線掃描 (16k)
優點：
拍攝晶圓在平移台上移動和由機械手臂搬動時的高解析度影像。
利用 TDI 線掃描技術提高訊噪比，主要用於低光源條件。
快速執行影像擷取卡處理，以進行平場校正和失真校正。
除了這些現成的視覺系統之外，我們也可以客製化相機元件來提升系統效能。正確的相機和影像擷取卡組態，可簡化影像處理速度並擴大檢測範圍，最佳化訊號雜訊比，可進一步提高取像速度。
客戶專案：了解我們協助提高檢測品質的方式
我們提供全套視覺系統元件，以提供完整的客製化解決方案。我們的產品組合包括多種在半導體產業中表現優異的產品，包括大尺寸、高解析度鏡頭。在此進一步了解我們最新客戶專案的相關資訊。
以模組化視覺解決方案，創造競爭優勢
選擇適用於機器視覺技術的元件，可以帶來性能改善，進而帶來品質與效率的最佳化。在標準現成系統的基礎上，我們與客戶緊密合作，依照特定檢測需求來設計模組化解決方案，不論是表面品質檢測、微小瑕疵檢測或印刷驗證均可。
各個層級的客製化：可進行韌體調整、最佳化與可程式化的影像擷取卡，以及符合各半導體製造商獨特需求的系統互通性。
高解析度、大尺寸相機：我們開發製作的相機解析度，從 25 MP 到 127 MP，能夠對大型晶圓（包括業界標準的 300 mm 尺寸）進行詳細成像。
能夠簡化處理流程的整合式解決方案：將相機與影像擷取卡搭配使用（例如 imaFlex 與boost和 ace 2 V 系列 相機），我們簡化影像預處理流程並提高取像速度。此整合可協助製造商處理更大的資料量，並支援更快速、更有效率的檢測工作流程。
積極主動的在地化支援：我們致力於提供積極主動的客戶服務和在地化工程支援，能夠快速回應技術挑戰，順利部署實作，減少停機時間並縮短專案時程。
我們提供完整且客製化的視覺解決方案。除了相機外，我們也提供鏡頭、光源和軟體等完整的視覺裝置。
全球半導體趨勢，重塑晶圓檢測作業
半導體產業正經歷快速的轉型。檢測系統是這一轉變的核心，使製造商能滿足嚴格的品質標準，並適應新的市場現實。
回流生產與在地化
為因應全球供應鏈中斷和政府獎勵措施，半導體生產正逐漸在地化。在 2024 年，光是美國 CHIPS 法案就撥出超過 527 億美元，來促進美國國內的半導體製造；在歐洲和亞洲也有類似的措施。
高效能視覺系統工具設計
製造商正在投資可支援未來數年生產需求的檢測系統。目前啟動的專案目標，是在 2027 年及之後開始大量生產，因此需要滿足未來需求的機器視覺解決方案。
基板（晶圓）尺寸和檢測工具的進展
基板尺寸的業界標準已放大至 300 mm，因而實現更高的生產力和更低的製造成本。該尺寸目前約佔全球產量的 65%。隨著裝置變得越來越複雜，IC 元件不斷縮小，製造商越來越依賴高解析度像素相機和先進的檢測解決方案，來維持精確度、靈敏度和產量。
面板級封裝 (PLP) 的新趨勢
面板級封裝不斷進步，主要是為了因應 AI 和高效能運算 (HPC) 應用日益增長的效能和擴充能力需求。製造商正在探索更大的矩形格式，通常為 515 mm × 510 mm 和 600 mm × 600 mm，其可用面積大約是 300 mm 晶圓的 3 到 5 倍。這些更大的面板，具有顯著的吞吐量和成本優勢，但同時也帶來更寬的視場和更嚴格的均勻性要求，對靈活、高靈敏度相機技術的需求也同步提升。
以自動化來簡化流程
業界持續推動檢驗工具簡化和技術升級，讓製造商能夠自動執行更多任務，並透過預測分析來減少人工干擾。
隨著產業規模、複雜性和速度的擴大，成像系統也必須同樣快速發展。製造商需要能夠處理更大晶圓、更高畫素密度和更快資料吞吐量的檢測解決方案，同時又不影響精確度。
我們的可配置、高解析度視覺檢測工具就是為了滿足這些需求而設計的，可實現與未來半導體製造同步的全晶圓與玻璃基板成像。
半導體檢測挑戰的現實世界解決方案
半導體瑕疵檢測對速度、精度與影像清晰度有極高要求。Basler 提供即時處理、高畫質影像、先進光學設計與支援 AI 的軟體，打造一體化解決方案，實現快速且穩定的檢測流程。
