半導體元件越做越小,用什麼波長光檢效果最好?
下圖是電磁波的頻譜圖;一般機器視覺最常用到的是介於「紅外線 – 可見光 – 紫外線」這個區間的光源。以下我們分別就不同波長的波段跟大家分享它們的特色,希望能讓您在檢測實務上,更瞭解該選擇的光源波段和注意事項。

可見光(VIS) :波長400nm ~ 750nm
這個區間是最常被使用的光源波段,在機器視覺中約80%是使用黑白相機拍攝,近年來採用彩色相機的比率有越來越高的趨勢。相機的感光元件材料是矽(Silicon)。
近紫外光(NUV):波長200nm ~ 400nm
從阿貝繞射極限我們知道,採用可見光的光學顯微鏡能觀測到的極限是0.2μm,再小的尺寸會無法解析。
■ 挑戰:對於尺寸越做越小的半導體元件,可見光無法滿足需求?
■ 解決方案:採用更短波長的紫外光來提升解析能力。
例如在半導體檢測設備會聽到的UV的I-Line、Board Band UV,或是DUV的Mid Band、Deep Band、Board Band DUV等等…。
■ 注意事項:感光元件的材料和可見光一樣是矽,但可以另外採用BSI設計來提升對紫外光的感光能力。
例如Teledyne DALSA就推出了Linea HS BSI背照式相機,下圖可以看到其感光元件在短波長的感光能力,比傳統FSI設計提升不少。
由於長波長的光源無法使用一般矽製的感光元件,且不同波段的光源分別有對應使用的材料,以下圖表提供給大家參考:

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