By 元利工業應用部

在半導體產業，顯微鏡大多用於檢測晶圓的外觀，但隨著製程的進步，僅僅是檢測外觀，也漸漸無法滿足產業的現有需求。如今，半導體製造商開始採用紅外線顯微鏡來檢測晶圓內部或背面，極力找出過往難以發現的目標或瑕疵。而最常應用的檢測項目，莫過於內部字元圖形確認、內部隱藏裂痕與製程對位。

確認內部字元圖形

過去半導體廠商在確認晶圓內部的字元圖形時，常遇上一些棘手狀況，例如當晶圓進入封裝階段後，無法破壞商品來確認字元圖形；或是字元圖形位於背面，卻因為製程原因而無法翻轉晶圓來確認。此時若利用紅外線顯微鏡，就能夠突破這些物理限制來檢驗晶圓。

找出晶圓的隱藏裂痕

另外，晶圓不論是運送、拿取或是製程處理，都有可能因為遭受應力而形成裂痕。裂痕若位於表面，廠商就能輕易檢測出來；但如果裂痕隱藏在內部而未發現，就會導致晶圓無法通過半導體製程最後的電性檢測。

若遇上這種情況，就必須透過故障分析（FA），才能得知某道製程的參數應如何調整，一來一回就損失極大的時間成本與資金。若能在檢驗過程中採用紅外線顯微鏡，不僅可以發現肉眼不可見的裂痕，也能觀察內部結構，找出任何隱藏的瑕疵。

確保製程對位

而隨著半導體的精度要求越來越高，每一層的半導體製程位移都必須小心控制。因此在設計光罩時，廠商可製作對位點，並配合紅外線顯微鏡進行檢測，來找尋同一個視野不同深度的對位點。此時再透過影像合成計算來確認位移狀況，藉此了解製程是否符合規範。

在半導體各製程項目上，紅外線顯微鏡都有助於改善產品品質，不過在實際檢測過程中，仍須注意晶圓材質、穿透波段等條件，也須根據情況選擇不同的物鏡與攝影機，只要能夠掌握紅外線顯微鏡的使用方法，就能有效獲得清晰的檢測圖像。