Tehnologija pregleda pločica

Industrija poluvodiča općenito zahtijeva učinkovito i precizno otkrivanje defekata površine pločice, koje može uhvatiti efektivne defekte i postići detekciju u stvarnom vremenu. Uobičajenije tehnologije površinske detekcije mogu se podijeliti u dvije kategorije: kontaktna metoda iglom i beskontaktna metoda. Metoda kontakta predstavljena je metodom dodira igle; beskontaktna metoda može se podijeliti na metodu atomske sile i optičku metodu. U specifičnoj uporabi može se podijeliti na slikovno i neslikovno.
Kao što naziv sugerira, metoda dodira iglom je otkrivanje kroz kontakt između igle i materijala koji se pregledava. To je metoda ranog otkrivanja površine u proizvodnoj industriji. Podaci o obliku i konturama mjerene površine prenose se senzoru preko igle, stoga su veličina i oblik igle posebno važni. Prema principu otkrivanja metode dodira igle, radijus vrha igle je blizu 0 prije nego što je moguće otkriti pravu konturu objekta koji se mjeri. Međutim, što je vrh igle tanji, to je veći pritisak koji se stvara na mjerenoj površini, a igla je sklona habanju i grebanju površine objekta koji se mjeri. Za obložene površinske slojeve i meke metale, detekcija kontakta lako je oštetiti površinu uzorka koji se ispituje i općenito se ne može koristiti.
Godine 1981. Binnig i Rohrer izumili su skenirajući tunelski mikroskop (STM). STM koristi efekt kvantnog tuneliranja, pri čemu se vrh igle i površina objekta mjere kao dva pola. Koristite izuzetno fini vrh igle da pristupite površini uzorka, a kada je udaljenost vrlo blizu, formira se tunelski spoj. Udaljenost između vrha igle i površine uzorka održava se konstantnom, tako da se vrh igle pomiče trodimenzionalno po površini uzorka, a atomska visina koju osjeti vrh igle prenosi se u računalo. Nakon naknadne obrade dobiva se trodimenzionalna morfologija površine objekta koji se mjeri. Zbog ograničenja uporabe STM-a, Binnig et al. razvio mikroskop atomske sile (AFM) temeljen na STM. AFM otkriva privlačenje ili odbijanje između vrha igle i uzorka, tako da se može koristiti za vodljive i nevodljive materijale.
Skenirajuća optička mikroskopija bliskog polja (SNOM) koristi karakteristike polja bliskog svjetla u blizini površine uzorka koji se mjeri kako bi se otkrila njegova površinska morfologija. Njegova razlučivost može daleko premašiti granicu razlučivosti konvencionalnih mikroskopa (λ/2).
Trenutno, najčešće korištene metode detekcije slika u industriji poluvodiča uglavnom uključuju automatsku optičku detekciju, detekciju X-zraka, detekciju elektronskog snopa, itd. Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) je alat za proučavanje mikroskopskih objekata izumljen 1965. SEM koristi elektron snop za skeniranje uzorka, uzrokujući da uzorak emitira sekundarne elektrone. Sekundarni elektroni mogu proizvesti uvećanu sliku površine uzorka. Ova slika je slikana i uvećana točku po točku, i postoji određeni redoslijed. Prednost SEM-a je izuzetno visoka rezolucija.
Tehnologija rendgenskog ispitivanja bez razaranja u kombinaciji s tehnologijom digitalne obrade slike može izvesti detekciju visoke razlučivosti unutarnjih veza uređaja. Agilent ima visok tržišni udio, a njegovi tipični proizvodi uključuju sustav 5DX.
Tehnologija automatskog optičkog pregleda (AOI) tehnologija je detekcije koja se temelji na optičkim principima. Otkriva nedostatke na površini uzorka pomicanjem platforme preciznog instrumenta, uređaja za prikupljanje slike u kombinaciji s tehnologijom digitalne obrade slike. Prednost je što je brzina detekcije velika. AOI oprema se posljednjih godina brzo razvila u Kini i može se smatrati da ima relativno visok tržišni potencijal. AOI tehnologija dobiva slike preko CCD ili CMOS senzora, te ih prenosi na računalo nakon analogno-digitalne konverzije. Nakon digitalne obrade slike, ona se uspoređuje sa standardnom slikom.