在晶圓的各個制造環節（尤其是CMP化學機械拋光、薄膜沉積、離子注入后），自動、高速、高精度地檢測并定位晶圓表面上附著的所有異物顆粒，并對其尺寸、數量、位置進行統計和分析，為工藝潔凈度控制和良率提升提供數據支持。


 系統面臨的獨特挑戰與技術對策

檢測顆粒與檢測圖案缺陷或殘留物不同，其核心挑戰在于：
   尺寸微小： 關鍵顆粒的尺寸可能遠小于電路特征尺寸（如幾十納米甚至更小）。
   信噪比低： 顆粒本身信號微弱，且背景可能是復雜、高反光的電路圖案。
   三維特性： 顆粒是立體的，需要與表面的顏色變化、圖案凹陷等二維缺陷區分開。

康耐德智能的解決方案會針對性地采用以下關鍵技術：

 1. 核心成像技術：暗場照明為主，多模式融合

這是顆粒檢測的靈魂技術。

   原理： 光線以極大的角度（如>80度）照射到晶圓表面。光滑平整的表面會將光線反射到遠離鏡頭的方向，在相機中呈現為黑暗的背景。而顆粒 會將光線散射 到各個方向，其中一部分散射光會進入鏡頭，從而在相機中形成一個明亮的點。
   優勢：
       極高的信噪比： 在近乎全黑的背景下，即使是非常微小的顆粒（遠小于光學衍射極限）也能產生明亮的、可探測的信號。
       對圖案不敏感： 平坦的電路圖案由于是鏡面反射，不會在圖像中顯現，從而極大地簡化了背景，使系統能夠專注于尋找亮點的顆粒。
   康耐德智能的實現： 系統會集成多通道暗場照明，可能包括不同角度、不同波長的光源，以最優化的方式捕捉不同材質、不同高度的顆粒的散射信號。

 2. 輔助成像技術：明場與其它照明

   明場照明： 作為補充，用于確認在暗場下發現的亮點確實是物理凸起的顆粒，而非其他光學現象，并可用于觀察顆粒的某些形態特征。
   偏振光技術： 使用偏振片可以有效地抑制金屬層等高反光背景的干擾，進一步凸顯顆粒信號。



 康耐德智能顆粒檢測系統的典型構成

1. 硬件平臺
   高靈敏度CCD/CMOS相機： 為了捕捉微弱的散射光，需要具有高量子效率、低噪聲的相機。可能采用科學級CCD或背照式CMOS相機。
   專用暗場物鏡與鏡頭組： 與照明系統精密配合，確保最佳的散射光收集效率。
   精密多角度暗場照明模塊： 核心部件，可能采用環形LED光源或多個獨立可編程的LED陣列，以實現照明角度的最優化。
   超潔凈、高穩定運動平臺：
       運動本身不能產生顆粒，因此會采用磁懸浮、氣浮平臺等無接觸驅動技術。
       高穩定性以防止振動，避免運動模糊影響對微小顆粒的成像。

2. 智能軟件與算法

   圖像預處理：
       平場校正： 校正圖像中心和邊緣的亮度差異，保證檢測的一致性。
       降噪濾波： 使用先進的濾波算法，在保留顆粒信號的同時，抑制相機和電路的固有噪聲。
   核心顆粒檢測算法：
       高通量Blob分析：
        1.  圖像分割： 通過動態閾值或更先進的局部自適應閾值方法，將明亮的顆粒點與背景分離。
        2.  連通域分析： 識別并標記每一個獨立的亮點區域。
        3.  特征提取： 計算每個區域的面積、周長、亮度、圓度、形狀因子等。
       AI深度學習分類器（核心優勢）：
           作用： 區分真實顆粒與偽缺陷。
           偽缺陷示例： 由于光的干涉效應在特定圖案上產生的“亮點”、相機壞點、圖像噪聲等。
           工作流程： 系統使用海量的、由專家標注過的顆粒和偽缺陷圖像數據來訓練一個深度學習模型（如卷積神經網絡CNN）。訓練完成后，模型能夠像經驗豐富的工程師一樣，根據微弱的形態和紋理特征，高精度地判斷一個Blob是否是真實顆粒。
           價值： 這是降低誤報率 的關鍵，能極大減少工程師復查的工作量，提升檢測效率。

   數據管理與分析：
       顆粒缺陷地圖： 在晶圓圖上精確繪制每個顆粒的位置。
       尺寸分布分析： 生成顆粒尺寸的直方圖，監控污染源。
       空間分布分析： 如果顆粒集中在特定區域（如邊緣、中心），可以反向追溯工藝設備的問題（如機械手、腔體邊緣等）。



 工作流程

1.  晶圓裝載與對準： 自動化機械手將晶圓送入檢測臺，系統進行預對準。
2.  全晶圓掃描： 運動平臺攜帶晶圓高速移動，CCD相機在暗場照明模式下進行連續或步進式圖像采集。
3.  實時圖像處理與顆粒識別： 軟件對每一幀圖像進行預處理和Blob分析，初步找出所有候選目標。
4.  AI智能分類： 深度學習模型對初步找到的成千上萬個候選目標進行真偽判別，濾除偽缺陷。
5.  結果生成與輸出： 系統生成包含顆粒數量、尺寸分布、精確位置坐標的詳細報告和可視化缺陷地圖。
6.  分揀與反饋： 根據顆粒污染嚴重程度，系統可自動將晶圓分類（如合格、重檢、報廢），同時將數據上傳至工廠MES系統，用于實時監控工藝工具的潔凈度。

 總結：康耐德智能系統的價值主張

   超高靈敏度： 通過優化的暗場光學系統，能夠檢測到尺寸極小的顆粒。
   極高的準確性： 結合傳統Blob分析和AI深度學習，在保證高檢出率 的同時，將誤報率 降至最低。
   高速與高效： 滿足大規模生產線對吞吐量的嚴苛要求。
   數據驅動決策： 不僅僅是發現缺陷，更是通過顆粒數據為工藝改善和設備維護提供明確的指導方向。
   本土化服務與定制： 能夠快速響應國內晶圓廠的特定需求，提供定制化的檢測Recipe和現場支持。

這套系統是保障芯片制造潔凈室環境、監控設備狀態、最終提升產品良率的“火眼金睛”，是半導體高端制造中不可或缺的質量守護環節。