摘要

隨著晶圓級扇出封裝、TSV互連及精密Bump鍵合工藝高速發展，芯片封裝朝著微型化、高密度、高精度集成方向快速升級。晶圓級Bump鍵合作為芯片互連的核心工序，凸點鍵合平整度、高度均勻性及表面三維輪廓精度，直接影響晶圓對位貼合良率、鍵合強度及芯片后續通電導熱穩定性。傳統接觸式測量易劃傷晶圓鍵合面及微細凸點結構，常規二維光學檢測僅能獲取平面尺寸數據，無法量化三維形貌形變與鍵合面微觀起伏，難以滿足晶圓級批量鍵合工藝的高精度質控嚴苛要求。本文依托白光干涉測量核心技術，結合晶圓級封裝專屬工況特性，定制化搭建Bump鍵合專用3D輪廓測量方案，實現鍵合凸點及晶圓接觸面無損、高效、精密三維檢測，適配晶圓級封裝研發調試與量產全流程質控應用。

1 測量技術核心原理及工藝適配優勢

白光干涉儀基于寬光譜低相干干涉光學原理，搭配高精度壓電掃描驅動組件與高清成像采集系統，通過采集晶圓Bump表面不同縱向高度的干涉光場信號，依托專業數據分析算法精準重構完整三維立體輪廓模型。該測量方式全程非接觸式無損探測，無機械接觸施壓，可完好保護晶圓超薄基材與微細鍵合凸點，杜絕檢測過程造成的結構損傷與形變問題。相較于激光單點測量設備，白光干涉測量具備縱向納米級超高分辨率、無光斑衍射干擾、全域成像掃描的顯著優勢，可精準捕捉Bump鍵合后細微塌陷、邊緣形變、表面微觀凹凸等隱性缺陷。同時優化光學觀測倍率與全域掃描邏輯，兼顧實驗室工藝研發高精度檢測需求與產線晶圓批量快速檢測效率，適配不同規格晶圓級封裝量產場景。

2 關鍵測量指標與方案實際應用設計

本專項測量方案緊扣晶圓級封裝Bump鍵合核心質控指標，可一鍵自動化檢測鍵合凸點有效高度、整體陣列共面度、鍵合面平整度、凸合塌陷形變程度、陣列位置偏移量及微觀表面粗糙度等關鍵參數，同步生成直觀可視化3D輪廓模型與二維截面分析報表。方案兼容各類尺寸晶圓及不同材質鍵合凸點檢測，搭載自動晶圓對位、陣列智能識別、批量連續掃描及數據自動歸檔功能，有效規避人工定位與測量帶來的操作誤差。可全面覆蓋鍵合前凸點預處理檢測、鍵合后成品形貌核驗全工序，精準篩查凸點缺失、偏移不均、鍵合虛接、形貌異常等工藝不良問題，為晶圓級封裝工藝參數優化、制程穩定性管控、不良品前置攔截提供可靠量化數據支撐。新啟航 專業提供綜合光學3D測量方案

大視野3D白光干涉儀——微透鏡納米級測量解決方案

突破傳統測量局限，定義微透鏡及光學元件檢測新范式！大視野3D白光干涉儀憑借核心創新技術，實現納米級全場景測量，以高效、精密的優勢，適配微透鏡、DOE衍射光學元件等各類光學部件檢測需求，重新詮釋精密測量的核心標準。

核心優勢：大視野+高精度，打破行業技術壁壘

打破行業常規局限，徹底解決傳統設備1倍以下物鏡僅能單孔使用、需兩臺儀器分別實現大視野與高精度測量的痛點。設備搭載全新0.6倍輕量化鏡頭，配備15mm超大單幅視野，搭配可兼容4個物鏡的轉塔鼻輪，一臺設備即可全面覆蓋大視野觀測與高精度測量需求，無需頻繁切換設備，大幅提升檢測效率與數據精準度，完美適配微透鏡等復雜光學樣品的測量場景。

核心測量能力及實測應用

（圖示為新啟航實測光學元件關鍵指標：含平面度誤差、PV值、RMS值，精準把控光學元件平面精度，為微透鏡等部件的性能保障提供可靠支撐）

（圖示為新啟航實測表面粗糙度，精度達6pm=0.006nm，精準表征微透鏡表面光滑度，滿足高精度光學部件檢測需求）

特色能力1：80度傾斜測量，突破平面測量局限

打破“白光干涉僅能測平面”的行業認知，憑借領先的高角度測量技術，可輕松應對80°陡峭斜面、錐面測量，兼容度拉滿，一臺設備即可搞定各類復雜角度光學部件檢測，無需額外配備專用測量儀器。

（圖示為DOE衍射光學元件結構圖，清晰呈現元件微觀結構，助力衍射光學元件質量管控）

（圖示為實測微透鏡效果圖，精準還原微透鏡形貌，為微透鏡加工精度檢測提供可靠依據）

特色能力2：上下平面平行度測量，拓展檢測場景

采用獨特光路設計，可實現非/透明產品的厚度和平面平行度測量，適配多層玻璃等光學組件的測量需求，進一步拓展微透鏡相關光學部件的檢測場景，提升測量通用性。

（圖示為新啟航多層玻璃厚度測量，精準獲取厚度數據，保障光學組件裝配精度）

新啟航半導體——專業提供綜合光學3D測量解決方案，深耕微透鏡及光學元件檢測領域，助力光學產業高質量發展！