前言
在半导体（881121）制造全流程中，从硅棒制备、晶圆前道到后道封装与成品测试，内部缺陷与跨层结构检测始终是品质管控的核心环节。随着制程节点持续微缩、先进封装（886009）向2.5D/3D堆叠演进，半导体（881121）器件内部结构复杂度大幅提升，无损、高精度、高通（QCOM）量的内部成像成为制程品质管控的核心需求。
短波红外（SWIR）成像依托硅材料透射特性，可在不损伤器件的前提下实现内部结构可视化，正成为贯穿半导体（881121）制造全流程的关键检测技术路径。
半导体制程检测难点
01
结构缺陷隐蔽
在混合键合、3D堆叠等工艺下，空洞、分层、微裂纹等关键缺陷多分布于键合界面、硅通孔（TSV）内部及多层材料之间，缺陷位置深、尺度小。
常规表面光学检测无法穿透硅衬底观测背面金属层、内层对准标记及内部缺陷，对硅下结构的检测完全失效。
检测效率与精度困境
当前主流8寸、12寸晶圆检测量产环境下，需同时满足微米级缺陷识别精度与高通（QCOM）量产节拍要求。
超声波扫描（SAM）、X射线检测（X-ray）或扫描电子显微镜（SEM）检测等技术方案虽能实现高精度成像，但检测速度慢、无法满足无损检测需求，难以嵌入在线全检流程，仅适用于实验室抽样复检。
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埃科光电短波红外方案
02
针对上述检测痛点，埃科光电（688610）构建覆盖线阵、面阵形态的产品矩阵，可适配半导体（881121）制程中不同场景的检测需求。
匹配硅透射窗口的高灵敏感光设计
单晶硅的禁带宽度约为1.12eV，对应光子截止波长约1100nm；波长大于该数值的光子能量（Eph）不足以激发价带电子跃迁，因此可穿透一定厚度的硅衬底。
全局快门InGaAs传感器
基于这一特性，埃科光电（688610）短波红外全系产品采用全局快门InGaAs传感器（885946），在1100nm-1500nm关键波段具备高量子效率（QE），可有效捕捉穿透硅片后衰减的弱光信号，实现内部结构清晰成像。
线阵系列感光波段锁定950~1700nm，过滤可见光等无效波段干扰，清晰区分硅、铜、介质层等不同材料的界面与缺陷轮廓，强化硅下结构的信号对比度。
面阵系列覆盖400~1700nm宽光谱范围，单台设备可同时支持表面可见光检测与内部短波红外检测，减少多工位硬件投入。
软硬件协同的低噪声成像架构
环境温度波动、长曝光扫描均会导致短波红外工业相机的暗电流升高，引发图像噪声增加、均匀性下降、动态范围压缩等问题，直接影响微米级缺陷的检出率。
针对该问题，埃科光电从硬件温控与算法补偿层面构建低噪声成像体系：
硬件层面
采用TEC电子制冷与风扇制冷双重温控架构，可将传感器（885946）工作温度稳定控制在低于环境温度最高约28℃，从源头上抑制暗电流产生，降低基础噪声水平。
算法层面
搭载自研暗电流补偿算法，对温度漂移导致的图像非均匀性进行实时修正，有效提升高温、长曝光场景下的图像动态范围与细节表现力，保障产线长时间连续作业的成像一致性。
线阵/面阵全面配置
半导体（881121）制造不同工序对检测的诉求存在差异：前道晶圆检测侧重大面积高通（QCOM）量全检，封装制程中键合、对准工序侧重局部高精度分析。埃科短波红外产品线可覆盖不同检测场景的精度与效率需求。
线阵相机方案：高通量全检
TPL系列短波红外线阵相机采用12.5μm、25μm多种大像元规格，提升单像素光通量与信噪比，实现不同规格晶圆全表面的无缝扫描，适配晶圆减薄后隐裂检测、薄膜沉积后内部缺陷筛查、硅片内部空洞排查等大面积全检场景，在保障微米级检测精度的同时，匹配量产线的节拍要求。
面阵相机方案：精密对准与缺陷复检
UA / TTS系列短波红外面阵相机提供30万、130万、500万像素分辨率，通过瞬时曝光获取高分辨率局部图像，适配混合键合跨层对准、TSV填充质量复检、键合界面缺陷复核等精密检测场景，可清晰呈现微米级互连结构细节，满足工艺调优与缺陷二次判定的高精度需求。
结语
短波红外成像突破了传统可见光检测的维度限制，为半导体（881121）制程工艺提供了无损、高效的内部品质管控路径。
埃科光电（688610）短波红外系列产品可覆盖从晶圆制程到封装测试的全流程检测需求，支撑半导体（881121）产业制造工艺精度提升与良率优化。
