芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)
發(fā)布時(shí)間:
2026-09-10
作者:
新啟航半導(dǎo)體有限公司

淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation, STI)是CMOS器件核心電學(xué)隔離結(jié)構(gòu),核心原理為依托溝槽內(nèi)填充氧化層,實(shí)現(xiàn)芯片有源區(qū)之間的絕緣隔離。半導(dǎo)體等離子體刻蝕工藝極易導(dǎo)致STI溝槽內(nèi)壁粗糙度超標(biāo),溝槽側(cè)壁不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)會(huì)引發(fā)局部電場(chǎng)集中,在硅/氧化層界面生成大量懸掛鍵與界面陷阱,形成固定漏電通道,誘發(fā)邊緣漏電(Edge Leakage)問題,直接降低器件隔離可靠性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致芯片生產(chǎn)良率大幅下滑。

傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備存在明顯技術(shù)局限:原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)檢測(cè)視場(chǎng)范圍小,僅可完成局部點(diǎn)位形貌采集,無(wú)法實(shí)現(xiàn)全域表征;探針式輪廓儀屬于接觸式檢測(cè),易對(duì)晶圓溝槽內(nèi)壁造成物理劃傷,不適用于精密溝槽全域形貌檢測(cè)。

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于低相干干涉原理,為非接觸式三維形貌精密測(cè)量設(shè)備,垂直分辨率可達(dá)亞納米級(jí)別,可完整重構(gòu)STI溝槽內(nèi)壁三維輪廓,精準(zhǔn)輸出面粗糙度參數(shù)Sa、Sq,有效識(shí)別微米、納米級(jí)別的側(cè)壁凸起、凹坑等微觀缺陷,解決傳統(tǒng)檢測(cè)方案的技術(shù)短板。

在半導(dǎo)體產(chǎn)線質(zhì)控流程中,可通過(guò)WLI對(duì)STI溝槽內(nèi)壁進(jìn)行多點(diǎn)全域掃描,精準(zhǔn)定位粗糙度超標(biāo)區(qū)域,反向迭代優(yōu)化等離子刻蝕參數(shù)、側(cè)壁氧化工藝,有效降低界面缺陷密度,弱化溝槽局部電場(chǎng)集中效應(yīng),從源頭抑制器件漏電風(fēng)險(xiǎn)。該檢測(cè)方案具備無(wú)樣品損傷、高精度、高效率三大優(yōu)勢(shì),可直接嵌入STI刻蝕后制程質(zhì)控環(huán)節(jié),提前攔截形貌異常晶圓,穩(wěn)定保障芯片器件隔離性能。

大視野3D白光干涉儀可實(shí)現(xiàn)全域表面粗糙度(Surface Roughness)測(cè)量全覆蓋,測(cè)量量程覆蓋超光滑表面(Ra 0、03 nm)至高粗糙增材制造表面(Additive Manufacturing Surface, Ra 14、7 μm),突破傳統(tǒng)設(shè)備測(cè)量局限,形成工業(yè)精密測(cè)量(Precision Measurement)新范式,可適配半導(dǎo)體(Semiconductor)、精密制造(Precision Manufacturing)、增材制造等多領(lǐng)域精密檢測(cè)場(chǎng)景。

設(shè)備依托自主核心創(chuàng)新技術(shù),解鎖納米級(jí)(Nanoscale)全場(chǎng)景精密測(cè)量能力,兼顧檢測(cè)高效性與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性,適配不同粗糙度等級(jí)工件檢測(cè)需求,重塑工業(yè)精密測(cè)量(Industrial Precision Measurement)精準(zhǔn)、高效標(biāo)準(zhǔn),為各領(lǐng)域精密部件質(zhì)量管控提供權(quán)威、可溯源的數(shù)據(jù)支撐。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

核心優(yōu)勢(shì):大視野+高精度,打破行業(yè)技術(shù)壁壘

傳統(tǒng)行業(yè)設(shè)備普遍存在痛點(diǎn):1倍以下物鏡(Objective Lens)僅支持單孔檢測(cè),需搭配兩臺(tái)設(shè)備才能分別完成大視野觀測(cè)與高精度測(cè)量,檢測(cè)流程繁瑣、成本高、數(shù)據(jù)一致性差。

本設(shè)備搭載全新0、6倍輕量化專用鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭載可兼容4組物鏡的轉(zhuǎn)塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單臺(tái)設(shè)備即可兼顧大視野全域觀測(cè)與納米級(jí)高精度測(cè)量,全面適配超光滑、高粗糙等各類復(fù)雜樣品檢測(cè)場(chǎng)景,無(wú)需頻繁切換設(shè)備,顯著提升檢測(cè)效率(Inspection Efficiency)與數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度(Data Accuracy)。

全域粗糙度實(shí)測(cè)案例圖示及說(shuō)明(工業(yè)&半導(dǎo)體專屬)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

(實(shí)測(cè)超光滑表面,檢測(cè)精度可達(dá)6pm(0、006nm),完全滿足半導(dǎo)體芯片(Semiconductor Chip)、超精密器件(Ultra-Precision Components)超高精度表面粗糙度檢測(cè)要求,保障器件長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

(實(shí)測(cè)晶圓背面表面,粗糙度Ra 0、9μm,適配半導(dǎo)體晶圓(Semiconductor Wafer)量產(chǎn)檢測(cè)場(chǎng)景,精準(zhǔn)把控晶圓加工精度(Wafer Processing Accuracy),為芯片后續(xù)封裝、鍵合工藝提供可靠品質(zhì)基礎(chǔ))


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

(實(shí)測(cè)磨砂玻璃表面,粗糙度Ra 6、05μm,可精準(zhǔn)量化非金屬材料(Non-Metallic Materials)表面粗糙程度,適配光學(xué)鏡片、電子器件外殼等多行業(yè)檢測(cè)需求)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

(實(shí)測(cè)3D增材打印工件表面,粗糙度Ra 14、7μm,可精準(zhǔn)捕捉增材表面微觀粗糙紋理(Rough Texture),為增材制造(Additive Manufacturing)工藝迭代優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量管控(Quality Control)提供核心數(shù)據(jù)支撐)

大視野3D白光干涉儀突破傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)局限,定義精密測(cè)量(Precision Measurement)新范式!憑借納米級(jí)全場(chǎng)景測(cè)量能力,以高效、高精度、高兼容的核心優(yōu)勢(shì),刷新工業(yè)測(cè)量(Industrial Measurement)標(biāo)準(zhǔn),為半導(dǎo)體、光學(xué)器件、精密零部件等高端制造領(lǐng)域,提供全維度精密檢測(cè)技術(shù)支撐,適配各行業(yè)嚴(yán)苛的量產(chǎn)測(cè)量需求。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

四大核心技術(shù)革新(工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),適配半導(dǎo)體高端場(chǎng)景)

一、大視野+高精度,突破行業(yè)常規(guī)瓶頸

打破傳統(tǒng)設(shè)備功能割裂的局限,1倍以下物鏡可實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景兼容適配,無(wú)需多臺(tái)設(shè)備搭配,即可同步完成大視野全域觀測(cè)與高精度測(cè)量(High-Precision Measurement)。設(shè)備搭載0、6倍輕量化鏡頭,擁有15、5mm超大單幅視野,搭配四物鏡兼容轉(zhuǎn)塔設(shè)計(jì)(Turret Design),單設(shè)備覆蓋全場(chǎng)景檢測(cè)需求,減少設(shè)備切換頻次,大幅提升工業(yè)檢測(cè)效率與數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內(nèi)壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風(fēng)險(xiǎn) (Leakage Risk)

核心技術(shù)支撐(適配全域粗糙度精密檢測(cè))

全域量程適配:測(cè)量范圍覆蓋Ra 0、03 nm~Ra 14、7 μm全區(qū)間粗糙度,兼容超光滑半導(dǎo)體晶圓、芯片器件及高粗糙增材制造部件,單設(shè)備可完成多品類工件檢測(cè),無(wú)需更換檢測(cè)設(shè)備。

納米級(jí)超高解析力:最低可解析6pm(0、006nm)超微觀形貌變化,滿足半導(dǎo)體領(lǐng)域晶圓、芯片引腳等超精密部件的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),所有檢測(cè)數(shù)據(jù)符合ISO 4287/ISO 4288國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(International Standard),數(shù)據(jù)可溯源、可對(duì)標(biāo)。

高效工業(yè)化檢測(cè)設(shè)計(jì):15mm超大單幅視野搭配多物鏡自動(dòng)轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu),無(wú)需頻繁切換鏡頭、更換設(shè)備,大幅縮短單批次檢測(cè)周期,優(yōu)化工業(yè)質(zhì)檢(Industrial Quality Inspection)流程,有效降低人力成本(Labor Cost)與設(shè)備投入成本。

全場(chǎng)景多材質(zhì)兼容:適配金屬、非金屬、半導(dǎo)體、增材制品等各類材質(zhì),可完成平面、曲面、溝槽等異形工件的粗糙度檢測(cè),設(shè)備通用性(Versatility)極強(qiáng),適配多行業(yè)量產(chǎn)質(zhì)檢場(chǎng)景。

新啟航半導(dǎo)體|專業(yè)白光干涉 3D 輪廓測(cè)量方案。亞納米精度保障,支持自動(dòng)化定制;高端系列對(duì)標(biāo)國(guó)際一線品牌,大視野設(shè)計(jì),輕松應(yīng)對(duì)高低反射、復(fù)雜材料測(cè)量場(chǎng)景。


免責(zé)聲明(Disclaimer)

一、內(nèi)容溯源與適用范圍(Source & Scope of Application)

本文全部技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)原理、機(jī)型適配及對(duì)比數(shù)據(jù),均源自設(shè)備原廠官方資料、權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)及公開招標(biāo)驗(yàn)收文件,僅用于技術(shù)研究、方案對(duì)比及行業(yè)參考,不作任何商業(yè)用途。

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三、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)與合規(guī)說(shuō)明(Risk Assumption & Compliance Statement)

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