你的位置：首頁 > 技術文章 > 應用案例 | JAI Spark系列高分辨率面陣相機，以“顯微級”精度賦能晶圓量測
半導體生產中，顯微成像是晶圓缺陷檢測和尺寸量測的核心環節，套刻（Overlay）、關鍵尺寸（CD）和幾何偏差的量測決定了晶圓的最終良率。每片晶圓包含數百到上千個芯片，隨著制程節點逼近7nm及以下，任何成像誤差都可能在納米尺度被放大，導致整片晶圓或批次報廢。
短曝光、噪聲干擾下，亞微米缺陷及邊緣信息容易被掩蓋
晶圓臺高速掃描，相機必須毫秒級對時以避免同步誤差與拖影
光場不均、色彩漂移，將可能導致亞像素定位精度的下降
JAI半導體量測檢測方案
針對上述挑戰，基于JAI Spark系列SP-20000相機，結合顯微光學模組、精準對焦與照明模組，構建了一套面向先進制程的半導體量測檢測方案。該方案通過高分辨率成像、精準同步控制與高信噪比算法支持，為設備的顯微成像模組提供核心能力，確保半導體缺陷檢測及量測過程達到µm至亞微米級精度，可用于晶圓前道、后道及先進封裝等多類檢測量測場景：
方案優勢：
減少標定頻次
半導體顯微量測常因光照不均與色偏導致標定頻繁。方案通過柯勒照明實現光強與色彩均勻分布，并結合JAI Spark系列相機的平場、瑕點及色彩矩陣校正功能，從成像端修正成像誤差，這樣可減少因材料切換或工藝波動而產生的頻繁標定需求，確保設備持續高效運行。
高速掃描下保持高圖像質量
在晶圓高速掃描過程中，若相機曝光與平臺運動不同步，極易出現拖影，影響量測精度。方案通過全局快門在同一瞬間曝光所有像素，并配合多觸發控制實現精準同步，在全高分辨率下（5120x3840）仍可保持30fps輸出幀率，為同時需要高圖像質量和高吞吐量的機器視覺系統提供支持，確保設備節拍不被拖慢。
µm級缺陷捕捉
亞微米尺度缺陷一旦漏檢將影響芯片良率。方案以高感光像元結合亞像素擬合算法獲得高信噪比圖像，精準實現邊緣識別和亞微米級微小缺陷檢測，有效降低漏檢、誤判與報廢。
適配多種量測工藝
半導體制造涉及光刻、刻蝕和檢測等多個環節，需要不同放大倍率和視場范圍。方案通過ROI裁切與像素合并功能，使相機在10x/20x/50x物鏡切換時，可同步調整采集范圍與分辨率，一機覆蓋多類量測應用，減少硬件配置降低設備部署成本。
JAI Spark系列高分辨率面陣相機
該方案采用的JAI Spark系列SP-20000-CXP2工業相機，面向高分辨率顯微檢測需求，是設備成像模組的核心，已成功應用于多個國內半導體晶圓檢測企業，以其高精度、高吞吐量和抗干擾能力為其提供復雜半導體檢測環境質量優異的成像性能。
高吞吐量：相機支持2000萬像素分辨率（5120x3840）及30fps滿幅輸出，超大41mm對角線CMOS圖像傳感器，具有全局快門，通過CXP-6x2接口實現高帶寬傳輸，保障大視場下的高通量成像。
單色或彩色：提供單色或彩色型號，配備雙采樣(CDS)功能，能夠提供更好的圖像質量和像素均勻度。
復雜光線精準成像：采用自動電平控制(ALC)功能，可在任何條件下進行智能曝光控制，適應不斷變化的室內外光線條件。
易于集成：7.9W低功耗、小型化機身及抗震抗沖擊性能，易于集成到任何需要高精度顯微成像模組的晶圓制造設備。
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