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Semiconductor Inspection
TDI Workbench: scansione TDI 8K in UV profondo, stitching gigapixel e 3D
TDI Workbench gestisce una stazione line-scan in UV profondo basata su oltre 300.000 USD di hardware specializzato: una camera Tucsen Gemini 8K TDI che acquisisce a 265 nm, due frame grabber Coaxlink QSFP28, uno stage XYZ Automation1 a super-risoluzione con encoder da 1 nm e cinque canali UV a 265 nm (quattro direzionali, uno coassiale). Ogni dispositivo è controllato da un'unica GUI interattiva. Area di scansione, campo visivo (larghezza sensore da 1K a 8K), ingrandimento, sovrapposizione e campionamento sono tutti selezionabili. Esempio: un'area di 20 × 20 mm con campionamento a 250 nm (42 strisce) è stata acquisita in 3 min 41 s e unita in un'unica immagine circa 3 minuti dopo.
Utente Finale: Intekplus
Durata: 2026/09 - 2026/10
Durata
2026/09 - 2026/10
Sfide Principali
- Sincronizzazione nanometrica: ogni linea della camera deve essere acquisita in una posizione esatta dello stage, ad esempio una linea ogni 250 nm a 50 kHz. Con la temporizzazione della camera le strisce slittavano di migliaia di linee.
- Flusso di dati: una linea da 8.208 pixel fino a 1 MHz produce 6–8 GB/s, molto più di quanto il PC possa salvare (425 MB/s misurati).
- Scansione a serpentina: direzione TDI e orientamento dell'immagine si invertono a ogni passata. Una direzione sbagliata sfoca l'immagine; un'inversione sbagliata specchia la striscia.
- 3D dalle ombre: l'altezza va ricavata da quattro immagini UV direzionali, e ombre proiettate e zone riflettenti alterano le pendenze misurate.
Soluzioni
- Trigger hardware (PSO) dall'encoder da 1 nm dello stage, verificato con la rilettura della camera a ogni avvio, più un test integrato di ogni ingresso di trigger.
- Pipeline in streaming con buffer di dimensione fissa; larghezza del sensore, campionamento e frequenza di linea si scelgono in base alla velocità di scrittura misurata.
- Direzione TDI impostata per ogni passata e ogni striscia registrata sulla sovrapposizione misurata, con un avviso quando una giunzione non trova corrispondenza.
- Shape-from-shadows: normali di superficie per pixel dalle quattro teste escludendo quelle in ombra, integrazione Frankot–Chellappa e altezza calibrata su un gradino misurato tramite fuoco.
Risultati e Impatto
- 20 × 20 mm con campionamento a 250 nm acquisiti in 3 min 41 s; una scansione di 23 strisce unita in un'immagine di 80.475 × 80.363 px (6,5 gigapixel).
- Camera, grabber, stage e luci gestiti da un'unica GUI, con calibrazione della distorsione della lente, flat-field e DSNU/PRNU e misura LSF/MTF integrate.
- Interfaccia in inglese e coreano e manuale operatore di 43 pagine.
