科创中国
半导体一体化无损检测技术攻关
发布时间:
2026-07-15
截止日期:2026-07-31
价格 ¥10万
地区： 山西省 太原市 晋源区
需求方： 中兴***公司
行业领域
新材料产业,其他产业
需求背景
当前国内 2.5D/3D 先进封装、Chiplet、TSV 通孔、Mini/Micro LED、晶圆级封装等半导体工艺快速迭代，芯片微型化、多层堆叠、异质集成成为主流，对无损检测提出三维结构缺陷、微米级微区元素同步检测双重刚需。
目前行业检测设备高度依赖进口，高端纳米 CT、微区 XRF 设备采购与运维成本极高，国产化配套方案缺失；现有设备存在精度与检测效率难以兼顾、多材料成像伪影严重、微区元素谱线重叠干扰、轻元素污染物检出能力不足等痛点。同时 CT 三维结构缺陷判定与 XRF 成分分析分属两套独立设备，样品需二次转运复测，检测周期长、易引入污染，无法同步完成三维内部缺陷扫描与局部微区成分溯源，制约封测厂良率提升与失效分析效率。
国内暂无成熟国产化一体化 CT + 微区 XRF 复合检测解决方案，高校材料、微电子、精密成像领域具备理论算法研发基础，企业急需联合高校攻克复合成像、AI 智能识别、多模态数据融合关键技术，搭建适配国产半导体产线的低成本无损检测成套工艺，打破海外设备垄断，满足山西省及华北区域半导体封测、芯片研发企业、高校实验室检测需求。
需解决的主要技术难题
1.工业CT多材料成像伪影抑制技术:半导体内部硅、铜、陶瓷、焊料、树脂衰减系数差异大，单能CT易产生金属硬化伪影，需研发双能谱分解、迭代重建降噪算法，消除多层布线、TSV 铜柱成像畸变，提升亚微米缺陷成像清晰度。
2.微区XRF轻元素精准检测与谱线干扰校正:半导体表面C/O/F等蚀刻残留污染物、超薄镀层厚度测量存在元索谱峰重叠、基体吸收效
应，需建立多元素数学校正模型，优化毛细管聚焦光路，实现10-50um微区轻元素ppm级定量分析。
***三维成像与微区XRF原位联动一体化架构:两套射线系统空间兼容、样品台微米级定位同步控制，实现同一芯片无需二次装夹，先CT全域三维扫描定位缺陷，再自动跳转微区XRF对缺陷点位做元素成分溯源。
4.半导体专用AI缺陷识别融合算法:针对BGA空洞、TSV孔洞、分层、镀层偏薄、杂质污染等缺陷，融合CT三维几何特征与XRF元素分布数据，搭建专用深度学习模型，提升微小缺陷自动检出率，降低人工判读误差。
5.国产化小型化复合检测系统集成方案:高稳定微焦点射线源、低漂移探测器、恒温减震载物台集成设计，降低整机造价与年度维护成本，适配洁净车间、高校实验室、中小型封测厂部署条件
期望实现的主要技术目标
a. 工业 CT 空间分辨率≤0.5μm，可识别 0.8μm 微小孔洞、微裂纹，三维尺寸测量误差＜±0.3μm。
b. 微区 XRF 光斑可调 10~50μm，可检测 C、N、O、F 轻元素，镀层厚度测量精度＜3%，重金属杂质检出限≤0.1ppm。
***+XRF 原位联动，单芯片完整检测总时长≤15 分钟，较分机检测效率提升 60%。
d. 多材料成像伪影抑制后缺陷检出率≥99%，AI 自动识别准确率≥95%。
e. 整套复合检测设备综合成本较进口设备降低 50% 以上，适配 8/12 英寸晶圆、各类封装芯片、MEMS 器件。
f. 输出标准化检测报告，数据格式兼容 CMA/CNAS 实验室溯源体系，配套半导体封装专用检测数据库。
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