芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)
發布時間:
2026-09-10
作者:
新啟航半導體有限公司

淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation, STI)是CMOS器件核心電學隔離結構,核心原理為依托溝槽內填充氧化層,實現芯片有源區之間的絕緣隔離。半導體等離子體刻蝕工藝極易導致STI溝槽內壁粗糙度超標,溝槽側壁不規則凹凸結構會引發局部電場集中,在硅/氧化層界面生成大量懸掛鍵與界面陷阱,形成固定漏電通道,誘發邊緣漏電(Edge Leakage)問題,直接降低器件隔離可靠性,嚴重時會導致芯片生產良率大幅下滑。

傳統檢測設備存在明顯技術局限:原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)檢測視場范圍小,僅可完成局部點位形貌采集,無法實現全域表征;探針式輪廓儀屬于接觸式檢測,易對晶圓溝槽內壁造成物理劃傷,不適用于精密溝槽全域形貌檢測。

白光干涉儀(White Light Interferometer, WLI)基于低相干干涉原理,為非接觸式三維形貌精密測量設備,垂直分辨率可達亞納米級別,可完整重構STI溝槽內壁三維輪廓,精準輸出面粗糙度參數Sa、Sq,有效識別微米、納米級別的側壁凸起、凹坑等微觀缺陷,解決傳統檢測方案的技術短板。

在半導體產線質控流程中,可通過WLI對STI溝槽內壁進行多點全域掃描,精準定位粗糙度超標區域,反向迭代優化等離子刻蝕參數、側壁氧化工藝,有效降低界面缺陷密度,弱化溝槽局部電場集中效應,從源頭抑制器件漏電風險。該檢測方案具備無樣品損傷、高精度、高效率三大優勢,可直接嵌入STI刻蝕后制程質控環節,提前攔截形貌異常晶圓,穩定保障芯片器件隔離性能。

大視野3D白光干涉儀可實現全域表面粗糙度(Surface Roughness)測量全覆蓋,測量量程覆蓋超光滑表面(Ra 0、03 nm)至高粗糙增材制造表面(Additive Manufacturing Surface, Ra 14、7 μm),突破傳統設備測量局限,形成工業精密測量(Precision Measurement)新范式,可適配半導體(Semiconductor)、精密制造(Precision Manufacturing)、增材制造等多領域精密檢測場景。

設備依托自主核心創新技術,解鎖納米級(Nanoscale)全場景精密測量能力,兼顧檢測高效性與數據精準性,適配不同粗糙度等級工件檢測需求,重塑工業精密測量(Industrial Precision Measurement)精準、高效標準,為各領域精密部件質量管控提供權威、可溯源的數據支撐。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

核心優勢:大視野+高精度,打破行業技術壁壘

傳統行業設備普遍存在痛點:1倍以下物鏡(Objective Lens)僅支持單孔檢測,需搭配兩臺設備才能分別完成大視野觀測與高精度測量,檢測流程繁瑣、成本高、數據一致性差。

本設備搭載全新0、6倍輕量化專用鏡頭,配備15mm超大單幅視野(Single Frame Field of View),搭載可兼容4組物鏡的轉塔鼻輪(Turret Nose Wheel),單臺設備即可兼顧大視野全域觀測與納米級高精度測量,全面適配超光滑、高粗糙等各類復雜樣品檢測場景,無需頻繁切換設備,顯著提升檢測效率(Inspection Efficiency)與數據精準度(Data Accuracy)。

全域粗糙度實測案例圖示及說明(工業&半導體專屬)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

(實測超光滑表面,檢測精度可達6pm(0、006nm),完全滿足半導體芯片(Semiconductor Chip)、超精密器件(Ultra-Precision Components)超高精度表面粗糙度檢測要求,保障器件長期運行穩定性)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

(實測晶圓背面表面,粗糙度Ra 0、9μm,適配半導體晶圓(Semiconductor Wafer)量產檢測場景,精準把控晶圓加工精度(Wafer Processing Accuracy),為芯片后續封裝、鍵合工藝提供可靠品質基礎)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

(實測磨砂玻璃表面,粗糙度Ra 6、05μm,可精準量化非金屬材料(Non-Metallic Materials)表面粗糙程度,適配光學鏡片、電子器件外殼等多行業檢測需求)


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

(實測3D增材打印工件表面,粗糙度Ra 14、7μm,可精準捕捉增材表面微觀粗糙紋理(Rough Texture),為增材制造(Additive Manufacturing)工藝迭代優化、產品質量管控(Quality Control)提供核心數據支撐)

大視野3D白光干涉儀突破傳統測量技術局限,定義精密測量(Precision Measurement)新范式!憑借納米級全場景測量能力,以高效、高精度、高兼容的核心優勢,刷新工業測量(Industrial Measurement)標準,為半導體、光學器件、精密零部件等高端制造領域,提供全維度精密檢測技術支撐,適配各行業嚴苛的量產測量需求。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

四大核心技術革新(工業級標準,適配半導體高端場景)

一、大視野+高精度,突破行業常規瓶頸

打破傳統設備功能割裂的局限,1倍以下物鏡可實現多場景兼容適配,無需多臺設備搭配,即可同步完成大視野全域觀測與高精度測量(High-Precision Measurement)。設備搭載0、6倍輕量化鏡頭,擁有15、5mm超大單幅視野,搭配四物鏡兼容轉塔設計(Turret Design),單設備覆蓋全場景檢測需求,減少設備切換頻次,大幅提升工業檢測效率與數據穩定性。


芯片淺溝槽隔離 (Shallow Trench Isolation,STI)內壁粗糙度異常,白光干涉儀消除漏電風險 (Leakage Risk)

核心技術支撐(適配全域粗糙度精密檢測)

全域量程適配:測量范圍覆蓋Ra 0、03 nm~Ra 14、7 μm全區間粗糙度,兼容超光滑半導體晶圓、芯片器件及高粗糙增材制造部件,單設備可完成多品類工件檢測,無需更換檢測設備。

納米級超高解析力:最低可解析6pm(0、006nm)超微觀形貌變化,滿足半導體領域晶圓、芯片引腳等超精密部件的檢測標準,所有檢測數據符合ISO 4287/ISO 4288國際標準(International Standard),數據可溯源、可對標。

高效工業化檢測設計:15mm超大單幅視野搭配多物鏡自動轉塔結構,無需頻繁切換鏡頭、更換設備,大幅縮短單批次檢測周期,優化工業質檢(Industrial Quality Inspection)流程,有效降低人力成本(Labor Cost)與設備投入成本。

全場景多材質兼容:適配金屬、非金屬、半導體、增材制品等各類材質,可完成平面、曲面、溝槽等異形工件的粗糙度檢測,設備通用性(Versatility)極強,適配多行業量產質檢場景。

新啟航半導體|專業白光干涉 3D 輪廓測量方案。亞納米精度保障,支持自動化定制;高端系列對標國際一線品牌,大視野設計,輕松應對高低反射、復雜材料測量場景。


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