颗粒计数认证｜再处理

服务介绍

晶圆表面的颗粒污染，是半导体制造中导致良率损失的重要来源之一。当颗粒尺寸达到最小特征尺寸的一半左右，就可能成为"致命缺陷"——桥连相邻线条、遮挡刻蚀，或让沉积膜层产生空洞。随着器件尺寸向 10nm 以下推进，构成致命缺陷的临界粒径也同步下移，先进逻辑与存储器件已低至 0.1μm 以下。

颗粒计数认证面向裸片与带膜晶圆，提供基于暗场激光散射的表面颗粒检测与认证：检测灵敏度低至 0.09μm PSL 当量，支持全片缺陷图、粒径分布分析与统计报告，用于来料资格确认、清洗工艺效果验证，以及晶圆全生命周期的污染趋势监控。

高灵敏度检出：当前世代系统对裸硅的灵敏度可达 ≥ 0.09μm PSL，300mm 全片扫描 ≤ 60 秒。
不止一个总数：同时给出粒径分档、雾度值与缺陷坐标图，便于定位污染来源。
增减量（adders）：以工艺前后两次扫描之差衡量工艺洁净度，比绝对计数更有意义。
环境受控：在 ISO Class 1 环境中以片盒到片盒方式搬运，避免检测环节引入二次污染，报告符合 SEMI M52 / M53 对照要求。

本服务常与化学清洗、晶圆再生配套，为出货批次提供表面质量证明，也可作为平整度再认证的补充，构成完整出货数据包。

暗场激光散射扫描：逐点记录表面颗粒与散射信号

应用场景

颗粒计数认证服务于以下六类诉求。

来料表面验收

以量化数据替代目视判断，确认来料颗粒水平满足工艺要求。

清洗与抛光效果验证

对比工艺前后计数（adders），客观评价清洗 / CMP 的洁净度改善。

污染来源溯源

用缺陷坐标图识别放射状、边缘聚集或随机分布，反推污染工序。

薄膜与 CMP 残留监控

颗粒达标但雾度偏高时，提示浆料残留或表面粗糙，而非颗粒污染。

再生片出货认证

为再生片回线或出货附上表面颗粒证书，随批提供可追溯数据。

科研与设备验收

为工艺研究或设备导入提供前后对照的表面洁净度基线。

能力介绍

暗场激光扫描 + 自动缺陷分类，从计数到定位一次完成。

暗场激光扫描

聚焦激光以螺旋路径扫过晶圆表面，颗粒散射的光由斜置探测器收集；散射强度与粒径相关。系统同时抑制表面粗糙度（雾度）与亚表面缺陷带来的本底干扰。

全片缺陷图与粒径分布

每个检出事件记录 x、y 坐标，生成彩色全片缺陷图；并给出粒径分档直方图（0.2–0.5 / 0.5–1.0 / 1.0–2.0 / 2.0–5.0 / > 5.0μm），支持按批统计与 SPC 趋势。

自动缺陷分类（ADC）：按散射强度、偏振与空间特征区分颗粒、划痕、滑移线、凹坑与残留。
雾度（haze）测量：以 ppm 级背景散射评估亚阈值粗糙与薄膜残留，与颗粒计数一并趋势化。
边缘排除可配置：默认 3mm，可设为 1 / 2 / 5mm 或按客户指定值，剔除边缘无关计数。
标准可对照：按 SEMI M52 / M53 出具报告，减少"你的扫描仪 vs 我的扫描仪"标定差异。

从计数到定位：缺陷图帮助反推污染来源与工序

从计数到定位：污染溯源

只给一个颗粒总数，很难知道问题出在哪一步。全片缺陷图能给出空间线索：放射状分布多与旋涂 / 甩干相关，随机分布提示空气或片盒来源，边缘聚集往往与崩边或搬运有关，局部团簇则可能指向某个点源工序。配合工艺前后的增减量（adders）分析，可以更快锁定污染环节。

参数规格

检测系统指标与粒径分档验收参考，一屏看全。

检测系统规格

参数项	目标规格	测量方法
最小可检出颗粒	≥ 0.09μm PSL	PSL 标准片沉积
颗粒计数精度	± 10%（k=2，≥ 0.2μm）	NIST 溯源 PSL 标准
扫描覆盖	全片减去边缘排除区	边缘排除默认 3mm，可配置
误判计数	< 1 计数 / 次扫描	洁净参考片，重复 10 次
雾度测量范围	0.05–500 ppm	标定雾度标准
坐标精度	X / Y 方向 ± 50μm	激光干涉仪工作台标定
吞吐（300mm）	≤ 60 秒 / 片	周期时间实测
洁净环境	ISO Class 1（ISO 14644-1）	连续粒子监控

粒径分档与验收参考

粒径分档	说明	内部验收参考（增减量）
0.2–0.5μm	主要粒径档，来料与清洗关注重点	≤ 10 adders
0.5–1.0μm	中等粒径，杀伤比更高	≤ 5 adders
1.0–2.0μm	较大粒径，需结合来源分析	按客户限值
2.0–5.0μm	明显异物，建议溯源	按客户限值
> 5.0μm	碎片 / 异物，通常直接判不合格	按客户限值

以上增减量为内部工艺的典型接受标准，实际限值可与客户逐一确认；不同膜面（氧化硅、氮化硅、金属、SOI）因背景散射不同，灵敏度会有所差异。

设备与工艺装备

支撑颗粒检测与认证的装备类别与通用配置。

设备类别	典型配置	用途
激光表面扫描系统	暗场散射、螺旋全片扫描，0.09μm PSL 级灵敏度	颗粒与表面缺陷检出
自动缺陷分类（ADC）	散射强度 / 偏振 / 空间特征识别	区分颗粒、划痕、滑移线、凹坑与残留
雾度测量模块	ppm 级背景散射	亚阈值粗糙与薄膜残留评估
洁净搬运与封装	片盒到片盒自动搬运，干燥氮气封装	避免二次污染
ISO Class 1 洁净室	连续粒子监控	保证测量本底不受环境干扰
数据与报告系统	粒径直方图、缺陷坐标导出（CSV 等）	溯源与 SPC 趋势

实际案例

以下案例均已匿名化，仅呈现可公开验证的检测项与结果。

再生片出货 · 表面认证

再生片出货附带颗粒证书

客户要求再生片出货前提供表面颗粒数据，作为回线的质量凭证。

结果：全片扫描 + 粒径分档，合格批次随附颗粒证书与缺陷图，回线验收一次通过。

清洗工艺 · 效果验证

用增减量衡量清洗效果

客户评估清洗工序改进效果，需要客观的洁净度指标，而不是目视检查。

结果：以清洗前后基线扫描计算增减量，验证 ≥ 0.2μm 档 adders 达标。

薄膜工序 · 残留溯源

颗粒达标却总是不合格

客户反馈某批表面"看着不干净"，但颗粒计数并不高，难以定性。

结果：雾度偏高而颗粒数正常，判定为 CMP 残留 / 表面粗糙问题，指导调整清洗配方而非过滤系统。

常见问题

颗粒计数认证能检出多大的颗粒？

对裸硅表面，当前世代系统的检出灵敏度可达 ≥ 0.09μm PSL 当量，全片扫描 ≤ 60 秒。对氧化硅、氮化硅、金属膜、SOI 等带膜表面，因背景散射升高，灵敏度会有所下降，具体能力请提供膜层信息后由工程师评估。

什么是增减量（adders）？为什么比总数更重要？

增减量是工艺后计数减去工艺前计数，衡量的是"这道工艺往片子上增加了多少颗粒"。绝对总数包含了来料本身带有的颗粒，无法反映工艺洁净度；增减量才能直接评价清洗、镀膜或抛光过程的好坏。我们内部工艺的典型接受标准为 ≤ 10 adders @ 0.2μm、≤ 5 adders @ 0.5μm。

边缘排除区是怎么设的？

边缘排除区是扣在晶圆外圈的一条环带，用于剔除落在有效芯片区之外、因边缘搬运与片盒接触而产生的高计数。默认 3mm，也可设为 1 / 2 / 5mm 或任何客户指定值；是否计入取决于该边缘区域对您的器件是否有意义。

报告里包含哪些内容？交期多久？

报告包含片号与批次标识、扫描参数（灵敏度与扫描区域）、各粒径档计数、增减量（如适用）、全片缺陷图、雾度数据，以及对照客户限值的合格判定。常规周转与批量有关，收到片况后由工程师给出排期，含税报价一次给全。

和清洗、再生服务怎么配合？

可以一站式完成：先做化学清洗或晶圆再生，再做颗粒计数认证，用前后数据验证效果并出具证书。这样工艺方与检测方口径一致、批次可追溯。详情可参考质量与信任页的检测能力说明。

能不能只看 > 1μm 的大颗粒？

可以。粒径分档报告支持按档查看与限定，您可以把验收限值只设定在关注的粒径档。需要提醒的是，大颗粒杀伤比更高，但小颗粒往往更能反映工艺清洁度的即时变化，两者结合判断更可靠。

扫描一片要多久？

300mm 晶圆全片扫描约 ≤ 60 秒/片，具体与灵敏度设置和膜面有关。批量送检时按到货顺序排期，工程师会先确认片况后给出交期。

检测的精度和误判怎么保证？

颗粒计数精度 ±10%（k=2，≥0.2μm），以 NIST 溯源 PSL 标准片标定；洁净参考片重复 10 次扫描，误判计数 < 1 计数/次。坐标精度 X/Y 方向 ±50μm，数据可追溯。

雾度（haze）有什么用？

雾度反映亚分辨的粗糙与薄膜残留，测量范围 0.05–500ppm，与颗粒计数联动。颗粒达标但雾度偏高时，通常提示 CMP 残留或表面粗糙，而非颗粒污染，可指导清洗配方调整而非只换过滤系统。

不同膜面的灵敏度一样吗？

不一样。裸硅灵敏度可达 ≥0.09μm PSL；氧化硅、氮化硅、金属膜、SOI 等带膜表面因背景散射升高，灵敏度会有所下降。请提供膜层信息，工程师据此评估实际可检出的最小粒径。

需要颗粒计数认证报告？

发送片型、片径、数量与所需检测灵敏度，工程师 24h 内给出方案与含税报价

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