制程残余应力致CMOS芯片翘曲，白光干涉精准测量方案

引言

CMOS芯片在光刻、蚀刻、封装等制程中，易因工艺参数偏差、材料热膨胀系数不匹配产生残余应力，进而导致芯片翘曲，影响倒装、固晶等后续工序稳定性，引发封装失效、信号传输异常等问题。当前，CMOS芯片朝着微型化、高密度方向发展，翘曲量测量精度要求达纳米级，传统测量技术难以精准捕捉微小翘曲偏差，无法满足制程质量管控需求，因此，构建基于白光干涉技术的精准测量方案，是解决制程残余应力致芯片翘曲测量难题、保障芯片质量的关键。

制程残余应力致芯片翘曲的危害及测量难点

制程残余应力引发的CMOS芯片翘曲，主要表现为芯片表面弯曲、边缘翘起，会导致芯片与基板贴合错位、焊盘接触不良，增加后续封装难度；严重时会造成芯片开裂、引脚脱落，直接导致器件功能失效。此外，CMOS芯片尺寸微小、翘曲量微小，且表面存在复杂电路结构，传统测量技术易受干扰、存在测量盲区，难以精准捕捉芯片整体及局部翘曲偏差，无法准确量化残余应力引发的翘曲程度，给测量工作带来极大挑战。

实践表明，制程残余应力引发的芯片翘曲量仅0.3μm，就会导致倒装贴合合格率下降40%，固晶受力不均概率增加55%，大幅降低芯片生产良率。批量生产中，传统测量效率低下，无法实现在线管控，易导致不合格产品流入下游，增加生产成本与售后风险。

白光干涉精准测量方案及优势

针对制程残余应力致CMOS芯片翘曲的测量难点，构建基于白光干涉技术的精准测量方案。该方案利用白光干涉的高相干性、高分辨率特性，以非接触方式扫描芯片表面，通过三维轮廓重构技术，精准捕捉芯片翘曲形态，量化翘曲量、翘曲弧度等关键参数，为残余应力分析及工艺优化提供精准数据支撑。

该方案具备非接触、高精度、高效率的核心优势，测量精度达纳米级，可有效避免测量过程中对芯片电路的损伤，检测效率较传统方法提升8倍以上，适配批量生产在线管控需求。通过该方案，可精准量化芯片翘曲程度，辅助优化制程工艺、释放残余应力，从源头减少翘曲隐患，保障CMOS芯片生产质量与可靠性。新启航 专业提供综合光学3D测量方案

多功能面型干涉仪——CMOS芯片精密测量解决方案

多功能面型干涉仪，以“分层扫描+200mm大视野+纳米精度”为核心，单台设备即可实现亚微级平面度、深孔台阶、陡峭锥面角度与3D轮廓的一站式精密测量，精准适配CMOS芯片全场景检测需求，赋能半导体产业精密管控。

四大核心技术革新

一、大视野平面度测量，兼顾精度与效率

突破行业痛点，解决传统白光干涉技术“小视场高精度、大视场精度不足”的难题，实现大视场下的亚微米级测量能力与纳米级精度保障。设备可达到极致75nm平面度测量精度，单视场23mm一次成像，支持拼接扩展至200mm超大视场，高效适配CMOS芯片大视野形貌测量需求。

（图示为CMOS感光芯片大视野形貌测量，清晰呈现芯片全域形貌，为芯片整体质量检测提供支撑）

（图示为实测COB感光芯片局部形变图，精准捕捉芯片局部形变细节，助力芯片性能优化）

二、自动化批量测量，适配规模化需求

单幅视野可达23×18mm，支持最大200mm视野全自动跑点测量，大幅提升测量效率，适配CMOS芯片批量检测场景。针对更大视野、更高要求的特殊应用场景，可提供专属非标定制方案，满足多样化检测需求。

三、上下平面平行度测量，突破检测局限

采用独特光路设计，可透过CG玻璃实现内部COB感光芯片形变测量，无需拆解样品，避免对芯片造成损伤，精准获取芯片内部形变数据，为芯片封装及性能检测提供可靠依据。

四、非标定制+动态测量，拓展应用边界

支持非标定制方案，可在真空腔体内完成温度变化过程中的ODS工作形变测量，实现实时动态3D形貌监控，适配CMOS芯片极端环境下的检测需求，进一步拓展设备应用场景。

新启航半导体，专业提供综合光学3D测量解决方案，深耕CMOS芯片检测领域，以核心技术赋能半导体产业高质量发展！