明场晶圆检测：科学相机破解低对比度与高反差信号难题! |

随着先进制程发展，晶圆检测正从缺陷发现向精准识别与量化分析转变。面对低对比度、弱信号缺陷挑战，高灵敏度、高动态范围的sCMOS科学相机正在成为高端检测系统的重要选择。

明场晶圆检测核心痛点解析

晶圆明场检测的核心难点，在于微弱缺陷信号与背景信息高度耦合，检测系统主要面临以下两类典型挑战：

无图晶圆表面的微划痕、细微刻蚀瑕疵等缺陷，与基底信号高度接近，对比度极低，极易被基底纹理及系统噪声掩盖。

图1：无图晶圆低对比度缺陷。

有图晶圆明场检测中，金属线路与沟槽结构形成显著反射率差异。高亮区域过曝与暗部细节丢失会同时出现，进一步压制微弱缺陷信号。

图2 ：金属互连层强缺陷检测。左：动态范围不足，金属区域发白，缺陷消失；右：高动态范围，金属结构清晰，缺陷可定位。

随着先进制程不断发展，晶圆明场检测对于成像系统的要求正在发生变化。过去检测设备更关注：能否发现缺陷，以及是否拥有更更高的分辨率。

图3 ：工业相机vs科学相机指标侧重性对比。工业相机更侧重分辨率与速度，科学相机更侧重灵敏度与数据保真度。

今天，越来越多检测任务开始依赖算法对灰度信息进行分析和判定。此时，影响检测效果的关键因素开始从像素数量转向：信噪比、动态范围、灰度一致性与数据保真度。这也让许多原本应用于科研领域的科学相机，开始进入高端半导体检测设备开发流程。

国内某半导体显微检测设备企业，为验证科学相机在弱信号检测场景下的性能及其与自研算法的适配性，选用鑫图 Dhyana 400BSI V3 搭配50倍明场高倍显微系统，对晶圆典型缺陷类型进行实测评估。

图3：使用鑫图科学相机（Dhyana 400BSI V3）的采集的明场有图晶圆缺陷。低对比度缺陷与金属结构性缺陷均清晰可辨。

测试结果表明，在低对比度污染缺陷及复杂金属结构缺陷场景中，Dhyana 400BSI V3均能提供稳定可靠的检测数据，为算法开发提供更高质量的数据输入。

“鑫图科学相机的表现十分出色”

我们前期测试过多款高端工业相机，但普遍存在动态范围不足、噪声高、软件不适配等问题，后面才转向科研级 sCMOS 相机的评估。

经过与同等级 sCMOS 科学相机对比后，我们发现鑫图Dhyana 400BSI V3 在成像灵敏度和动态范围性能上的表现更优，配套软件开放度高，对我们自研算法的开发要求非常友好。”

随着先进制程持续向更高精度、更高通量发展，半导体检测对于相机的需求已不仅局限于更高分辨率或更快速度，而是要求同时兼顾弱信号检测、高动态范围、高数据一致性及高速采集能力。

依托10多年核心技术积累，鑫图已构建了丰富的sCMOS 科学相机产品体系，覆盖高灵敏度、高动态范围、大靶面及高速成像等核心性能属性，可满足从晶圆明场、暗场、荧光等弱信号缺陷分析，到高通量视觉检测平台对大视场、高效率成像的应用需求。

Aries 6504——单光子级弱信号检测

推荐应用：晶圆极弱信号显微检测。

Aries 6510——大视场高通量检测

推荐应用：大视场高通量晶圆视觉检测。

Dhyana 400BSI V3——标准化成熟检测平台

推荐应用：晶圆明场/暗场通用型显微检测。