1MHz 高行頻 + 低噪聲 鑫圖光電TDI相機賦能高端檢測

隨著工藝節點持續微縮，半導體光學檢測面臨三重壓力：捕捉更微弱的光信號（靈敏度），掃描更大的晶圓面積（通量），并保持亞納米級的測量一致性（精度）。

圖片來源  /   鑫圖光電

傳統面陣掃描依賴“步進-拍照-拼接”，效率低且易產生拼接誤差；而早期TDI-CCD技術又受限于讀出速度，無法滿足現代產線對吞吐量的要求。產業升級亟需能夠平衡這三者的成像解決方案。

 

鑫圖背照式TDI-sCMOS：針對性的產品方案

針對以上問題，鑫圖（Tucsen）推出背照式TDI-sCMOS相機系列，提供了經過驗證的工程化答案。

Part 1

鑫圖Dhyana 9KTDI ：實現靈敏度與高通量的協同突破

 

1）高靈敏度：82% 峰值量子效率（QE)，較典型前照式TDI-CMOS靈敏度提升近 40%，有效滿足絕大多數弱光場景應用需求。

 

 

2）高通量：510KHz @ 9K的高行頻輸出，通量性能較典型TDI-CCD 提升了近46倍。

該技術率先應用于高通量熒光掃描領域，可在10.1秒內完成對 30mm x 17mm 熒光樣本的20億像素高清成像，效率遠超傳統面陣方案。

 

 

Dhyana 9KTDI搭配Zaber MVR電動載物臺拍攝。物鏡：10X，采集時間：10.1s，曝光時間：3.6ms。圖像尺寸：30mm x 17mm，58,000 x 34,160 像素

 

Part 2

鑫圖Gemini 8KTDI：為嚴苛檢測專項優化

 針對前沿半導體檢測對精度、通量及穩定性的極致要求，提供專項優化方案，已在深紫外晶圓缺陷檢測等場景實現量化應用：

· 高精度：深度優化紫外波段響應，266nm關鍵檢測波段的QE達到65.8%。

· 高吞吐：8K分辨率下行頻高達1MHz。

· 長期一致性：集成穩定的芯片制冷系統（維持0℃），確保長時間運行的可靠性，已成為高精度、大幅面、高一致性應用提供可靠基礎。

 

Part 3

技術普惠：從高端到集成的產品路徑

目前，鑫圖正推動該技術在多元化場景中落地。其Gemini TDI系列提供兩條清晰路徑：

旗艦產品：面向前道晶圓檢測、缺陷識別等高端任務，追求極致靈敏度、穩定性和通量。

 

輕量化版本：提供小尺寸、低功耗設計及CXP等主流高速接口，便于嵌入中型系統，降低集成門檻。

 

從生命科學成像到半導體精密檢測，鑫圖光電背照式TDI-sCMOS技術正成為裝備升級的關鍵支撐。

 

如果對鑫圖光電的產品感興趣，請聯系 

熱線：400-075-8880 

網址：https://www.tucsen.net/

 

Part 4

核心原理：動態成像的底層優勢     

 

1） 同步動態采集機制

傳感器像素列與樣品移動速度精準同步，實現“邊移邊曝”的連續曝光與電荷累積，徹底改變了傳統“停-拍-移”的間斷流程。

 

TDI圖像采集動畫示例，樣本移動與電荷累積的同步

 

2） 多級電荷累加增益

通過多級移位寄存器對信號電荷進行累加，相當于對弱光信號進行N次疊加放大，可在相同光通量下將信噪比提升N倍，顯著改善弱光環境下的成像質量。

 

不同TDI積分階數對應的圖像效果示意。TDI等級越高，信號累積越充分，圖像信噪比越高。

 

Part 5

應用價值：直擊行業痛點

鑫圖TDI系列相機采用線性掃描+無縫拼接的工作模式，直接應對了傳統方案的固有缺陷：

· 支持大幅面連續掃描；

· 支行頻最高可達1MHz，顯著減少掃描總時間；

· 避免了多幀圖像拼接帶來的視野受限、位置錯位、亮度不均等問題，確保圖像整體一致性與幾何精度。

 

如需評估此技術對您系統的優化潛力，歡迎聯系以獲取定制化解決方案。

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