纳米级“透视眼”:W1白光干涉仪破解Mini/Micro LED制程良率密码

2026-08-21

客户是国内 Ⅲ-Ⅴ 族化合物半导体龙头企业,具备外延生长、芯片设计、芯片制造全链条自研量产能力,核心业务覆盖 Mini/Micro LED 显示芯片、VCSEL 光通信芯片、砷化镓航天太阳能电池三大板块。Mini/Micro LED 作为下一代显示核心器件,芯片刻蚀孔洞、薄膜台阶、微结构孔径、膜层落差直接决定芯片发光效率、巨量转移良率与屏幕色彩均匀性,是制程关键质控指标。

 


一、芯片制程检测多重痛点

Mini/Micro LED 经过光刻、刻蚀、镀膜多道工序,需精准量化台阶高度、内外孔径、孔洞深度,客户原有检测方式短板突出:

1.金相显微镜仅平面成像,无纵向高度量化数据,无法支撑工艺调整;

2.接触式台阶仪探针易划伤发光外延层,微小孔洞无法深入测量;

3.单一设备无法兼顾整片阵列快扫与微孔高精度观测,频繁换样效率低;

4.进口设备缺少 LED 专用批量统计模板,多点数据人工汇总易出错;

5.无环境振动监测,温湿度、地面扰动会造成纳米级测量漂移。

二、中图仪器定制化白光干涉仪检测方案


SuperView W1 系列白光干涉仪专为 LED 微结构打造全套无损测量方案:

1.双物镜自由切换

标配 10×、50X 两组干涉物镜,10X 用于整片芯片阵列批量巡检,50X 精准观测微米级微小孔洞,一台设备覆盖全部检测场景。

2.EPSI 复合扫描算法

兼顾纳米超薄介质膜与数微米深孔测量,光滑薄膜、粗糙刻蚀表面均可稳定成像,无需反复调节光源。

3.无损非接触 + 双重防撞

纯光学测量不接触芯片,搭配软件 + 机械双重防撞,杜绝超薄芯片样品报废;内置环境噪声检测,实时监控振动干扰,保障数据稳定。

4.自动化阵列批量分析

软件内置 LED 专用测量模板,自定义多点位自动扫描,一键汇总台阶、孔径、孔深均值与离散值,自动生成 3D 形貌、2D 剖面与标准化报表,多批次数据可直接对比复盘。

三、实测验证,覆盖全品类芯片

本次完成多组芯片实测,覆盖 0.07μm 超薄台阶至 122μm 大孔径全尺度微结构:

1.超薄介质芯片:精准捕捉 0.2μm 微小膜层落差,阵列离散度极低;


两处主台阶约 4.9μm,薄层落差仅 0.2μm

2.微孔刻蚀样品:50X 物镜清晰分辨多层环状孔径、0.5μm 浅孔洞;


孔洞深度 0.58~5.8μm,内外孔径 3.9~7.7μm

3.大面积阵列芯片:10X 物镜一次性完成整片多点扫描,批量统计高效。


孔径 119~122μm,台阶高度约 4.9μm

整套流程无需人工反复记录,大幅缩减研发与产线检测工时。

四、落地应用价值

1.无损零损耗:彻底解决探针划伤芯片难题,微小孔洞无测量盲区;

2.一机多用降本:两套物镜兼顾批量抽检与精细表征,无需多台设备;

3.数据全溯源:3D 形貌、轮廓曲线、统计报表统一存档,为刻蚀、镀膜工艺迭代提供量化依据;

4.本土快速服务:可针对新款芯片定制分析模板,技术问题 24 小时响应,适配企业新品持续研发。

五、结语

Mini/Micro LED 良率提升离不开纳米级微形貌精准管控。中图 SuperView W1 白光干涉仪凭借非接触、多尺度、自动化批量检测优势,为各大半导体企业提供国产可靠检测装备,助力显示芯片制造工艺持续优化升级。

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