明暗场缺陷检测：半导体设备的关键环节

"半导体设备研究系列之明暗场缺陷检测设备" 在半导体制造过程中，量检测设备占据着至关重要的地位，特别是在前道制程中，缺陷检测设备是保证芯片质量和性能的关键工具。这一领域中的重要细分包括明场和暗场检测，两者在晶圆制造的良率提升和成本控制中扮演着重要角色。明场和暗场检测技术各有特点，适用于不同的晶圆状态，以确保全面检测到各类缺陷。 明场检测主要针对有图形的晶圆，它依赖于照明光束直接照射在晶圆表面，通过反射或透射光线来识别缺陷。这种方法适用于检测大尺寸或高对比度的缺陷，但可能无法发现微小或与基底颜色相近的缺陷。相比之下，暗场检测则用于无图形晶圆或者寻找微小的、难以在明场中发现的缺陷，它利用散射光来探测缺陷，对微小颗粒和表面粗糙度非常敏感。 光学检测技术是当前主流的缺陷检测手段，因其速度快速、无接触、非破坏性以及易于整合到生产线的优势而备受青睐。电子束检测虽然精度更高，但速度较慢且成本较高，主要用于更复杂或高要求的场合。光学检测又分为明场和暗场两种，它们在照明方式、成像原理和技术要求上有所区别，共同确保了半导体制造过程中的高质量标准。 市场数据显示，2021年全球前道量检测设备市场规模达到104亿美元，占整个半导体前端制造设备市场的11%。其中，缺陷检测设备占比高达55%，图形晶圆检测设备约占34%，这表明缺陷检测是半导体设备市场的一个重要增长点。随着新能源汽车、光伏产业、工业控制等领域对半导体需求的持续增长，预计2022年和2023年全球半导体设备市场规模将分别达到1175亿和1208亿美元。 尽管中国市场已经成为全球最大的前道量检测市场，但国内厂商的市场份额仍然较小，主要由国际巨头如KLA主导。KLA在2021年全球半导体前道量检测设备市场中占据主导地位，显示出该领域的竞争格局和市场集中度。 明暗场缺陷检测设备是半导体制造过程中的核心技术，对于提高产品良率、降低成本和推动工艺进步有着决定性的影响。随着半导体行业的持续发展和下游应用领域的拓宽，这一领域的技术和市场将持续受到关注，国内厂商也面临着提升自身技术和市场份额的挑战。