红外显微成像：先进封装时代的光学检测新刚需

AI算力爆发带动算力芯片需求井喷式增长，半导体行业正式迈入后摩尔时代。AI算力芯片高度依赖于先进封装技术，当晶体管微缩逐渐逼近物理极限，先进封装已然成为驱动芯片性能跃升的核心赛道。

什么是先进封装？

区别于传统封装工艺，2.5D封装、3D封装等先进技术快速落地，通过异构堆叠实现算力扩容，成为产业布局的重点方向。而支撑起这一系列复杂堆叠方案的核心工艺，正是键合（Bonding）。

无论是晶圆对晶圆键合、芯片对晶圆键合，还是其他技术方案，键合界面的质量直接决定芯片良率与长期可靠性。空洞、对位偏移、界面微缺陷全部隐藏在硅层之下，普通可见光检测无法穿透硅衬底，传统破坏性切片又会直接损毁样品，难以满足研发验证与产线质控的真实需求。

如何在不损伤器件的前提下，看清芯片内部埋藏的键合层结构？红外光学无损检测给出了解决方案。

利用硅材料在红外波段可透光的物理特性，红外成像能够穿透硅基底，直接观测埋藏的键合界面，识别内部空洞、对位偏差、微裂纹等隐蔽缺陷，无需切割拆解样品，实现真正意义上的无损检测。

随着先进封装大规模产业化，键合工艺的质控需求持续放大，红外成像，正在成为半导体光学检测的主流发展方向。

面向国内半导体客户多样化的应用诉求，徕卡显微系统持续迭代光学检测与量测解决方案，现已可提供多规格、多元化的红外成像检测方案，适配先进封装研发、工艺调试与产线质控等不同场景需求。从实验室工艺开发，到产线品质把关，徕卡显微系统为先进封装保驾护航，助力产业突破后摩尔时代的技术关卡。

01 整机方案

经过实测及验证，可提供基于徕卡所有型号的金相显微镜提供的整机红外方案（VISOIRA M, DM4 M, DM6 M, DM8000/12000 M）。其现有的金相物镜可同时满足可见光彩色/红外黑白 成像，只需一台显微镜和一套物镜满足传统行业的可见光/红外两台需求，为客户提高灵活性和节省成本。

中倍物镜下的细节分析展示：

高倍物镜下的微观细节分析展示：

02 OEM业务

其可见光/红外双光路独特点亦可为半导体产线客户提供高灵活性方案例如样品内部的关键尺寸和表面关键尺寸测量。可提供OEM服务，助力于半导体客户的产线级光学检测方案，提高客户生产效率，徕卡提供光学方案支持。

此图片为国内头部半导体光学检测公司使用徕卡DM8000M实现的产线级红外/可见光二合一检测机台。

03 基于红外成像的多功能方案

光学显微镜可视为灵活多变的模块化组合，特定的组合可以满足更多的不同种类的光学检测方案。对于该类需求，请联系徕卡市场部并关联至对应区域销售提供技术支持。

3-1 缺陷内部定位方案

可集成第三方激光模块，来满足该样品缺陷内部定位流程（此方案可以通过一颗物镜实现来保证定位的高准确性）：

1. 找到内部缺陷位置

2. 保持XY位置不变，重新调整至样品表面

3. 进行激光在样品表面标记

4. 根据标记位置，送入FIB或别的机器进行高准确度切割，进行下一步分析

   
   

左：高倍内部图像，尺寸约为2.5微米

右：表面激光标定点，1.6微米

全称横向位置无变化。

3-2 红外全自动拼图、全自动检测、全自动对焦等兼容性需求

类似于可见光拼图，红外拼图能满足类似的需求例如整个芯片的2D形貌。全自动的检测可以提高客户检测效率。基于红外光源的全自动对焦来提高中高倍物镜景深不足而产生的多次对焦时间。

相关产品

DM8000M

Visoria M实验室显微镜