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更新時間:2026-05-09
瀏覽次數:73在半導體、顯示面板與精密光學等制造領域,微觀均勻性即良品率。當產品進入納米級工藝時代,傳統顯微鏡受限于視野與靈敏度,難以在大尺寸工件上實現全域、高速、高對比度的缺陷與均勻性檢測。日本 SMICs 公司研發的 ARCscan 高精度光學掃描檢測系統,正是為破解這一痛點而生 —— 它以 “線掃描光學 + 多維運動平臺 + 智能分析算法" 為核心,將大區域、高靈敏度、高速無損的微觀形貌與圖案均勻性檢測變為現實,成為先進制造業的質量管控核心工具。

一、核心技術定位:突破傳統檢測的三大瓶頸
ARCscan 的核心價值,在于解決傳統檢測手段(光學顯微鏡、激光掃描、AOI)的三大固有局限:
視野局限:普通顯微鏡僅能觀測微小區域,無法覆蓋 300mm×300mm 級大尺寸工件全域;
靈敏度局限:對微弱膜厚差異、微觀畸變、淺表層缺陷的辨識度不足,易漏檢關鍵異常;
效率局限:逐點掃描或拼接成像速度慢,難以適配量產線的高效檢測需求。
依托專用 LED 照明與線掃描光學系統,ARCscan 實現全域高分辨率成像、缺陷高對比度呈現、大面積快速掃描的三重突破,可在單次掃描中完成從宏觀到微觀的全維度質量評估,無需反復切換視野與參數。
二、核心用途:覆蓋五大高精尖制造領域
1. 半導體晶圓與光罩:先進制程的質量 “守門人"
半導體制造中,晶圓與光罩的表面均勻性、微缺陷直接決定芯片良率。ARCscan 在此領域的核心用途包括:
微圖案均勻性檢測:分析光刻膠圖案、電路線條的線寬一致性、邊緣粗糙度與畸變,確保 10nm 級制程的精度穩定;
表面缺陷全域篩查:快速識別晶圓 / 光罩表面的顆粒污染、劃痕、針孔、污漬、殘留物、膜層剝落等宏觀與微觀缺陷(>1μm),尤其能捕捉傳統設備易漏檢的淺表層異常;
膜厚均勻性評估:通過光學信號差異,定性分析氧化層、氮化硅層、金屬薄膜的厚度均勻性,定位局部膜厚波動區域;
邊緣與斜面質量檢測:覆蓋晶圓邊緣、斜面的微觀缺陷與紋理異常,避免邊緣缺陷引發的晶圓碎裂、工藝污染問題。
2. 顯示面板行業:TFT/OLED 面板的品質 “標尺"
平板顯示(TFT-LCD、OLED、Mini/Micro LED)的面板質量,高度依賴膜層與微圖案的均勻性。ARCscan 適配顯示面板大尺寸檢測需求,核心用途為:
TFT 陣列 / CF 面板檢測:檢測像素陣列、導電線路、彩色濾光片的圖案均勻性、短路 / 斷路缺陷、膜層色差與劃痕;
OLED 器件質量評估:分析有機發光層、陰極 / 陽極膜層的均勻性,定位局部薄區、針孔與污染,避免顯示色差、亮點 / 暗點問題;
玻璃基板與偏光片檢測:篩查超薄玻璃基板的微裂紋、表面瑕疵,以及偏光片的膜層均勻性、壓痕、污漬缺陷。
3. MEMS 與精密器件:微結構的 “精準體檢儀"
MEMS 傳感器、微流控芯片、精密光學元件等產品,依賴復雜微結構實現功能,對容忍。
ARCscan 的核心用途:
微結構形貌分析:檢測微懸臂梁、微齒輪、微流道的圖案完整性、尺寸均勻性與表面粗糙度;
鍵合界面質量檢測:評估晶圓鍵合、微器件封裝后的界面均勻性,識別微小空隙、未鍵合區域與界面雜質;
光學元件均勻性檢測:檢測透鏡、光柵、濾光片等精密光學元件的表面平整度、膜層均勻性與微觀劃痕,保障光學性能穩定。
4. 先進薄膜與材料研發:新材料的 “性能驗證鏡"
在功能薄膜、納米材料、半導體新材料的研發與量產中,ARCscan 是材料均勻性與缺陷分析的核心工具:
薄膜均勻性快速篩查:針對 PVD/CVD 沉積薄膜、涂布薄膜,實現大面積均勻性快速評估,定位局部異常區域;
材料表面缺陷檢測:識別陶瓷、藍寶石、聚合物等精密材料的表面顆粒、劃痕、凹坑、裂紋等缺陷;
工藝優化驗證:對比不同工藝參數下的樣品均勻性差異,為薄膜沉積、蝕刻、拋光等工藝優化提供直觀數據支撐。
5. 先進封裝與 IC 載板:封裝良率的 “關鍵保障"
隨著 2.5D/3D 封裝、IC 載板向高密度、細線寬發展,檢測精度需求持續提升。ARCscan 的核心用途:
IC 載板線路均勻性檢測:分析高密度線路、焊盤的圖案精度、線寬一致性與表面缺陷;
封裝基板表面質量檢測:篩查基板表面的劃痕、污染、膜層異常,避免封裝過程中出現短路、虛焊問題;
凸塊與微凸點質量評估:檢測晶圓凸塊、微凸點的形貌均勻性、偏移與缺陷,保障倒裝芯片封裝的互連可靠性。
三、技術優勢:為何選擇 ARCscan?
相比傳統檢測設備,ARCscan 的核心優勢精準匹配制造需求:
大尺寸全域覆蓋:最大支持 300mm×300mm 工件、厚度≤17mm,一次掃描完成全域檢測;
高靈敏度與對比度:專用 LED 照明與優化光學系統,可捕捉微弱的表面形貌、膜厚與圖案差異,缺陷辨識度遠超普通光學檢測;
高速高效檢測:線掃描模式結合 X/Y/Θ 多維運動平臺,大幅提升大面積掃描速度,適配研發與量產雙重場景;
非接觸無損檢測:光學檢測無物理接觸、無輻射、無損傷,可用于珍貴樣品、 fragile 薄膜與量產在線檢測;
智能分析功能:支持自動成像優化、大面積圖像拼接、均勻性量化分析、缺陷自動檢出與定位,降低人工依賴。
四、應用價值:賦能制造全流程的質量升級
ARCscan 的用途不僅局限于 “缺陷檢測",更貫穿產品研發、工藝優化、量產質控全流程:
研發階段:快速驗證新材料、新工藝的可行性,縮短樣品評估周期,加速產品迭代;
工藝優化:定位工藝波動引發的均勻性異常,精準優化沉積、光刻、蝕刻、拋光等工序參數;
量產質控:實現 100% 在線 / 離線抽檢,提前攔截不良品,減少批量報廢,顯著提升良率、降低生產成本;
失效分析:快速定位產品失效的表面 / 微觀根源,為工藝改進與良率提升提供關鍵依據。
結語
從半導體晶圓的納米級線條,到顯示面板的大面積膜層,再到 MEMS 器件的精密微結構,SMICs ARCscan 以 “全域鷹眼" 般的檢測能力,成為先進制造業質量管控的核心裝備。它突破了傳統檢測的視野、靈敏度與效率瓶頸,將 “大區域 + 高精度 + 高速" 的無損檢測融為一體,為半導體、顯示、精密光學等領域的企業筑牢質量防線,助力在制造競爭中實現良率與效率的雙重突破。隨著先進制程持續演進、產品精度不斷提升,ARCscan 的技術價值將進一步凸顯,成為高精尖制造的質量 “基石"。
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