瑕疵能否檢出就看它‧高端設備照明設計的關鍵，你掌握了嗎？
一切現象都會被放大
隨著半導體產業的蓬勃發展，台灣的檢測設備也不斷往高解析度邁進。當解析度變得越來越高，我們會發現：以往可以忽略或是沒發現的現象都將變得顯而易見，並嚴重影響到瑕疵能否檢出。能夠了解照明在高解析度系統扮演的角色，才能打造出符合需求的高解析度檢測設備。
最基本的處理-均光
半導體檢測的明視野照明，最基本的要求就是設計一個高均勻度的準直光。一般都會透過使用均光器(Homogenizer)來達成目的。通過均光器的光會形成一種特殊圖案，投射到晶圓表面是準直又均勻的光，可以讓晶圓表面的圖案清楚成像。
不同的打光方式
一般常用的打光方式有三種：
1. 明視野
2. 暗視野
3. 背景濾除
明視野主要用來檢測晶圓上的不透明缺陷，可能是圖案的缺陷或是殘留物。
暗視野則是用來增強影像的對比度，主因是暗視野的光線入射角度會增強圖案邊緣的對比。相較於明視野是接收到來自晶圓表面上「平面」的反射光，暗視野則是接收到來自晶圓表面的「凸起或凹陷」區域的反射光，因此適合用來檢測凸起物或是刮痕。
背景濾除則是用在當有金屬層的干擾時，例如明視野成像時，有的金屬表面成像會有明顯的粗糙感，這些顆粒狀成像會影響到瑕疵的判別，因此有時也會需要這種特別的成像方式來濾除金屬表面帶來干擾；在RDL或是OLED FMM檢測也是有一樣的狀況。
光的波長選擇
窄波段與寬波段光源必須兼具。根據Resolving Power的公式，使用的光源波長越短，解像力會越高，因此有些工程師會選擇使用短波長且窄波的光源作為光源。這樣的設計確實會得到銳利度表現良好的影像，但只適合使用在色彩變化不大的產品。如果今天拍攝的產品是表面色彩差異較大，例如產品有膜厚不均問題，由於窄波段光源對色彩變化的容忍度低，因此拍攝出的影像其瑕疵檢出率會不如寬波段的光源。
另外，鏡頭本身的設計也是有相對應的波長範圍，關鍵在於了解鏡頭的規格，而非一味使用短波長的光源，不然可能會適得其反。下圖就是一個例子：我們用一顆高倍率的鏡頭分別使用460nm波長的藍光、以及365nm的UV光來測試解像力表現。由於一般鏡頭都是設計給可見光使用，因此使用UV光反而表現變差。這也是為什麼很多高階的半導體檢測設備裡頭大量的使用客製化光學元件，為了涵蓋半導體高精密線路的各種檢測需求，這是必要之舉。
小結
以往的AOI產業由於精度不高，一些光機設計上的瑕疵或是成本節省，都可以靠軟體cover。但進入高解析度時代，任何不完善都會被放大到難以忽視的程度。高階的半導體檢測設備開發非常困難，尤其是外商設備商挾大量研發資金，採用非常高檔的客製化相機、鏡頭、光源……這一點對台灣設備商來說是最難以對抗的。萬幸的是，我們也看到了半導體大廠們開始拉著台灣設備商一起練功。期望我們可以成功走出屬於台灣的路，迎來下一世代的產業升級。
★半導體高解析檢測常用光源
■ 適合目視檢查和內部檢查的近紅外LED光源：REVOX SLG-150V-NIR光箱
■ RGB混色光源：REVOX SLG-450TSL LED混色光箱
■ 千萬鹵素等級亮度光源： REVOX SLG-600V 超高亮度光箱