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12寸全自动AOI检查机

产品描述

全自动 AOI 检查机

SL-LM12i 适用对象：12 寸晶圆，面向先进封装晶圆级检测，集成 2D 外观缺陷检测 + 3D 凸点 Bump 量测一体化，实现全自动上料扫描缺陷识别量测数据输出全流程，替代人工目检，实现缺陷自动分类、坐标定位、良率统计与工艺数据追溯首镭激光半...。

SL-LM8：兼容 8/12 寸晶圆；SL-LM12i：专项优化12 寸FOUP 全自动工况，提升大尺寸翘曲晶圆成像与 3D 测量稳定性。

1 总体概述

1.1 项目背景

12 寸晶圆先进封装工艺中，晶圆表面外观缺陷、Bump 凸点三维形貌直接影响后续键合、封装良率。传统人工目检存在漏检、误判、评判标准不一致、检测效率低，无法完成 Bump 高度、共面性量化测量。本项目采用首镭 SLLM8/SLLM12i 全自动 AOI 检查机，完成晶圆 2D 表面缺陷检测与 3D Bump 高精度量测，覆盖脏污、划伤、崩边、裂纹、气泡、线路异常、异色、针痕异常等二维缺陷；同时完成 Bump 高度测量、Bumps 峰峰值共面性、Bumps 平均值共面性三维参数测量，输出晶圆缺陷 Map、量测报表，对接工厂 MES 系统，实现制程品质闭环管控。

1.2 设备工作流程

FOUP/Cassette 自动上料 → EFEM 预定位、晶圆 Mapping 读码 → 机械手传输至检测载台 → 2D 多光源光学扫描成像 → 3D 激光轮廓扫描采集 Bump 三维点云 → 图像预处理 + AI 算法缺陷识别与三维运算 → 缺陷分类、坐标记录、Bump 参数计算 → 生成晶圆缺陷 Map、SPC 统计报表 → 晶圆自动回盒；支持 TBC 可疑缺陷复检工位复核。

1.3 设备主要应用场景

WLCSP、Fanout、2.5D/3D 封装晶圆来料检测

Bump 工艺后晶圆外观 + 凸点质量检测

研磨、刻蚀、镀膜后晶圆外观全检

工艺监控、来料检验、出货检验 OQC

2 设备总体技术规格

项目	SL-LM8	SL-LM12i
支持晶圆尺寸	8/12 寸裸晶圆、铁环贴膜晶圆	12 寸裸晶圆、铁环贴膜晶圆
上料载体	Open Cassette / FOUP	FOUP 为主，兼容 Open Cassette
洁净等级	Class100（检测腔），双 FFU 99.995%@0.3μm首镭激光半...	Class100（检测腔），双 FFU 99.995%@0.3μm
运动载台	大理石基座，X/Y/Z/R 高精度载台，直线电机驱动，R 轴粗调 360°、微调 ±5°首镭激光半...	大理石基座，X/Y/Z/R 高精度载台，增强 Z 轴自适应对焦，适配翘曲晶圆
2D 成像系统	高分辨率线扫相机，多组可编程组合光源（同轴明场、暗场、低角度环形光），可切换倍率	升级 16K 高速线扫相机，多模态光源融合成像，抑制晶圆反光干扰首镭激光半...
3D 测量模块	激光三角轮廓测量模组，获取 Bump 三维点云数据	优化高速线激光模组，提升大晶圆扫描速度，Bump 批量量测效率提升
通讯协议	SECS/GEM，支持 MES 对接，EMap 输出	SECS/GEM，支持 MES 对接，EMap 输出，支持批量数据导出
设备工作环境	温度 2024℃，湿度 4070%，防静电接地，独立减震基座	温度 2024℃，湿度 4070%，防静电接地，独立减震基座
供电	AC220V 50Hz，压缩空气 0.40.6MPa	AC220V 50Hz，压缩空气 0.40.6MPa

3 2D 缺陷检测能力

3.1 2D 检测缺陷清单

序号	缺陷类别	缺陷说明
1	脏污	晶圆表面颗粒、外来污染物、残胶、污渍、异物
2	划伤	表面线性划痕、摩擦损伤，包含浅划伤、深划伤
3	崩边	晶圆边缘缺口、掉角、边缘崩缺
4	裂纹	表面微裂纹、放射裂纹、边角裂纹
5	气泡	膜层内部气泡、分层气泡
6	线路异常	线路断线、短路、缺口、多余走线、图形畸变
7	异色	色差、氧化变色、局部色泽异常
8	针痕异常	探针测试留下针痕过大、针痕偏移、针痕破损、多重针痕

3.2 2D 检测技术实现

多光源成像技术：明场、暗场、低角度光源组合调用，不同缺陷匹配最优光源方案；划伤、裂纹采用暗场增强；脏污、异色采用明场；崩边采用低角度侧光强化边缘轮廓。

检测算法：融合模板比对 Die-to-Die、Golden 模板比对、AI 深度学习缺陷分类算法；支持缺陷灰度、面积、长度、对比度特征提取，自动过滤伪缺陷，降低误报率。

输出内容：缺陷类别、缺陷坐标 X/Y、缺陷尺寸、缺陷图片、晶圆缺陷 Map 图，OK/NG/TBC 标记；TBC 可疑缺陷支持人工在线复检。

检测性能：可检出微小表面缺陷，缺陷坐标精度 ±2μm；缺陷图片原始图像本地存储，支持追溯调取。

4 3D Bump 量测与缺陷检测能力

4.1 3D 测量项目

Bump 高度测量 & 检测：逐颗 Bump 高度量化测量，识别高度超差凸点，识别塌陷、过高等不良 Bump。

Bumps 峰峰值共面性：单 Die 内 Bump 最高点最低点差值，表征凸点整体起伏，判断是否满足键合共面要求。

Bumps 平均值共面性：单 Die 内 Bump 高度平均值为基准，计算各 Bump 相对平均值偏差，评估 Bump 一致性。

支持整片晶圆全部 Bump 批量量测，也支持指定 Die、指定区域抽样测量模式。

4.2 3D 测量实现原理

采用高速激光三角轮廓扫描技术，对 Bump 阵列逐行扫描获取三维点云数据，软件对点云进行滤波、平面拟合，计算 Bump 顶面、基底基准面，输出高度、峰峰值、相对平均偏差等参数ResearchGa...。

支持 Bump 高度统计：最大值、最小值、平均值、标准差；

按 Die 输出共面性指标，超阈值自动标记 NG；

输出 Bump 3D 形貌截图，量测数据与 2D 缺陷坐标一一绑定。

4.3 3D 测量输出

每颗 Bump 高度值；

Die 级峰峰值共面性、平均值共面性；

整片晶圆 Bump 统计 SPC 报表；

Bump 不良点位坐标，与 2D 缺陷 Map 合并输出。

5 整机硬件系统架构

5.1 EFEM 晶圆传输单元

标准半导体晶圆机械手，带预对准 Pre-aligner，晶圆 Mapping；

真空吸盘，兼容裸硅片、贴膜铁环晶圆，防止晶圆划伤；

双 FFU 层流净化，隔离外部粉尘污染；

晶圆读码，Lot ID、Wafer ID 读取，全流程物料绑定追溯。

5.2 精密运动载台单元

大理石一体化基座，直线电机驱动 X/Y/R 运动轴，Z 轴具备自动对焦补偿，针对翘曲晶圆实时补偿高度，保证全视场成像清晰度；重复定位精度满足微米级检测需求首镭激光半...。

5.3 2D 光学成像单元

高速线扫工业相机，远心镜头，消除成像畸变；

多组可编程光源：同轴明场、暗场、多角度环形光源；Recipe 可保存不同产品光源参数，一键切换产品。

5.4 3D 激光轮廓测量单元

高速线激光 3D 模组，与 2D 相机共平台，同一载台完成 2D 扫描 + 3D 扫描，无需晶圆二次搬运；降低搬运引入划伤风险；可配置扫描步长，平衡检测速度与测量精度。

5.5 工控与显示单元

高性能工业运算主机，多 GPU 并行处理图像与点云；双显示器，主界面自动检测，副界面缺陷复查；硬件全部满足半导体工厂 7×24 小时连续运行。

样品测试：