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新品发布丨面向半导体内部结构检测,慕藤光推出红外镜管MF-200-MC-IR
发布时间:2026-10-27 14:23:23 访问数:10

Preface


在半导体检测、材料分析等应用中,部分关键结构并不能通过常规可见光成像直接观察。当检测对象存在于硅片、聚合物封装材料等内部,或需要观察可见光下不透明的材料时,常规成像方案可能难以满足实际检测需求。针对这类应用,红外成像提供了另一种观察路径:通过匹配相应的红外光源、成像管镜与镜头,可对特定波段下的材料内部结构进行成像,为缺陷识别与材料分析提供依据。


01 

从可见光成像延伸至短波红外,红外成像为半导体检测提供了新的观察维度


在半导体先进封装、Chiplet及第三代半导体材料的快速迭代的当下,产业链对良率的把控已深入微观层级。但在晶圆背面工艺、封装检测和叠层曝光等环节,Mark点常被硅层遮挡,可见光无法穿透,常规可见光(400-700nm)成像在面临硅衬底、聚合物封装时,常因材料不透光而陷入“失明”。


物理规律表明,材料的光学透射特性与波长强相关。硅基材料在1000-1700nm波段具备优良的透过窗口,这为内部结构检测提供了新路径。


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图:红外光谱分段示意图


利用红外光学系统,可有效穿透硅晶圆与封装层,将被遮挡的内层结构成像,把常规方式下“不可见”的内部特征,转化为清晰、可测量的图像信号。针对红外检测需求,慕藤光推出了红外管镜 MF-200-MC-IR,为红外显微成像系统提供核心光学支持。


02

200mm管镜焦距,兼顾系统集成需求


慕藤光红外镜管MF-200-MC-IR是一款专为半导体检测、检测分析、生物组织深层次成像等领域设计的红外显微成像系统。管镜焦距为200mm,像面尺寸为24mm,采用C接口,并支持常规无限远校正SWIR显微物镜。搭配红外光源照明与高灵敏度红外相机,可以实现硅基材料的无损穿透成像,兼顾内部结构观测与定位的双重能力。


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图:慕藤光红外镜管MF-200-MC-IR


产品亮点:

  • 打破可见光盲区,穿透硅层呈现内部结构:支持常规无限远 SWIR 显微物镜,可无缝搭配 NIR 系列物镜(5X-50X)完成多倍率穿透检测。利用红外波段特性,直接穿透可见光无法穿透的硅基材料,呈现高对比度的内部实拍效果,精准覆盖芯片失效分析(FA)与对位偏移量测等核心需求。


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    图:慕藤光红外镜管穿透成像能力对比效果


  • 均匀照明与极致抑制杂散光,大幅提升底层对比度:采用同轴落射红外照明设计,搭配 900-1700nm 红外光源,能有效抑制硅片表面的杂散光干扰与反射眩光,让光线直达底层,显著增强内部结构标记(Mark点)的成像对比度与边缘锐度

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    图:慕藤光红外镜管成像对比度与边缘锐度对比效果


  • 24mm大像面覆盖能力,实现大视场多点位同步观测:标配 200mm 标准管镜焦距,可实现 24mm 像面尺寸。在保障大视场边缘成像一致性的同时,支持芯片上多点位标记的同步观测与抓取,减少机台移动频次,提升检测节拍

  • 多场景兼容,支撑多类实验任务:不止硅穿定位检测,同时覆盖芯片失效分析、半导体封装无损观测、复合材料内部界面表征,一套光学硬件支撑多类实验任务。



03

应用实例——红外穿硅定位偏移测量


在半导体 WAT/PCM 工艺监控中,业界通常采用经典的 5 点取样布局(上、中、下、左、右)来评估整片晶圆的定位偏移与均匀性。


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图:晶圆上5个测试site(上、中、下、左、右)



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检测需求



穿透硅衬底,精确抓取被遮挡的底层对准标记(Mark点),并计算其 X/Y 方向的偏移量。



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测试方案



以晶圆边缘的 Notch 口为基准建立直角坐标系,选取晶圆上的 1、2、3、4、5 五个代表性测试Site,进行穿硅成像与偏移量计算。



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视觉方案


相机:红外相机 

镜管:MF-200-MC-IR 

物镜:M Plan Apo NIR 20X

光源:ML-B100X100-IR1150



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检测效果


搭配MF-200-MC-IR 红外显微成像系统,测试成功获取了高对比度的底层内部图像。


从实拍量测图中可以看出慕藤光红外镜管的成像效果:

● 边缘锐利:穿透硅层后,内部圆形靶标的边界轮廓依然清晰,无严重光晕模糊。

● 对比高:系统直接输出了高精度的尺寸数据,满足微米级精度的偏移量计算需求。


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图:X轴方向偏移测量


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图:Y轴方向偏移测量