一、引言

隨著半導體制造工藝的不斷進步，芯片堆疊和三維集成技術已成為行業發展趨勢，其中鍵合工藝的質量直接影響成品的性能和可靠性。近紅外顯微鏡(NIR Microscopy)作為一種非破壞性檢測工具，在半導體鍵合定位檢測中發揮著越來越重要的作用。本文將詳細介紹近紅外顯微鏡在半導體鍵合定位檢測中的應用原理、技術特點、系統配置要求，并以蘇州卡斯圖電子有限公司MIR400近紅外顯微鏡為例進行具體分析。

二、近紅外顯微鏡檢測半導體鍵合定位的原理

2.1 近紅外光在半導體材料中的穿透特性

近紅外光(波長范圍通常為700-2500nm)相比可見光具有更強的材料穿透能力。對于硅基半導體材料，當波長大于1100nm時，硅的吸收系數顯著降低，使得近紅外光能夠穿透數百微米厚的硅片。這一特性使得近紅外顯微鏡能夠"看穿"半導體材料表層，直接觀察內部結構。

 2.2 鍵合定位檢測的基本原理

在半導體鍵合工藝中，兩個或多個晶圓或芯片通過直接鍵合、金屬鍵合等方式連接在一起。鍵合定位的準確性直接影響器件的電學性能和可靠性。近紅外顯微鏡通過以下機制實現鍵合定位檢測：

1. 透射成像：近紅外光穿透上層硅片，被下層結構的金屬對準標記反射或吸收，形成對比圖像

2. 反射成像：利用鍵合界面處材料折射率差異產生的反射信號進行成像

3. 干涉成像：通過分析鍵合界面反射光與表面反射光之間的干涉信號評估鍵合質量

 2.3 與其他檢測技術的對比

近紅外顯微鏡在分辨率、檢測速度和成本之間實現了良好平衡，特別適合在線檢測和過程監控。