本項(xiàng)目創(chuàng)新性地將具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“振幅-相位-偏振-頻率四元調(diào)制”成像技術(shù)與高速位移、一體化采樣測量技術(shù)相結(jié)合，提出了新的工業(yè)測量和半導(dǎo)體量測解決方案并開發(fā)對應(yīng)的原理樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)多類工業(yè)產(chǎn)品的高速、高精度幾何物理量、光學(xué)物理量測量。

本項(xiàng)目發(fā)展了混合二元光柵集成干涉方案，并通過自主研發(fā)的高精度對準(zhǔn)技術(shù)、高魯棒性光場重構(gòu)算法、高穩(wěn)定性系統(tǒng)誤差矯正等多項(xiàng)核心技術(shù)，開發(fā)高度集成化的、可見光波段系統(tǒng)納米成像與檢測設(shè)備，幾何量測量精度達(dá)到納米量級，采樣速度達(dá)到目前業(yè)界最高量級（可進(jìn)一步提升）。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年在工業(yè)測量和集成電路前道量測的研究成果，成功開發(fā)出高靈敏度、寬光譜、消色差、高動態(tài)范圍的波場相機(jī)、薄膜測量儀、微區(qū)間三維測量儀等多種創(chuàng)新技術(shù)與原型系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對反射式，透射式樣件的高速、高分辨率、高精度量測，可滿足多種樣件實(shí)時場景的量測。與此同時，本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出基于衍射相位與光強(qiáng)結(jié)合的新技術(shù)路線，不依賴于高亮度等離子體光源等卡脖子核心零部件，通過與高速位移掃描系統(tǒng)的深度結(jié)合，并基于自主開發(fā)的高性能相場測頭、高速缺陷檢測算法、時頻同步抽樣采集等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對光刻過程、刻蝕過程等多個集成電路制造工藝步驟中缺陷的高速、高精度、高魯棒性缺陷檢測。

本項(xiàng)目產(chǎn)品量測精度高，應(yīng)用范圍廣，可模塊化設(shè)計，快速安裝，與國外同類別競爭對手產(chǎn)品相比，性價比高，擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)，可有效避免“卡脖子”難題。同時，核心測頭可以單獨(dú)銷售，既能應(yīng)用在半導(dǎo)體量測環(huán)節(jié)，也可以拓展到大工業(yè)測量場景。

圖1 本項(xiàng)目四項(xiàng)核心產(chǎn)品

1.高速高分辨波場相機(jī)：基于自主設(shè)計的二元混合衍射-干涉光柵模組及配套的高效波場重構(gòu)算法，大幅提升光場采樣分辨率、靈敏度和動態(tài)范圍，在像方采樣分辨率上達(dá)到目前國際最高的19.5微米量級，未來可進(jìn)一步提升至6微米以內(nèi)。

2.高速晶圓缺陷檢測技術(shù)：基于自主開發(fā)的寬光譜、多模態(tài)衍射成像顯微系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)反射式、透射式樣件的高速、高分辨率、高精度缺陷檢測，檢測靈敏度目前已實(shí)現(xiàn)目前業(yè)界最高的1/45波長量級。

3.集成式光學(xué)量檢測技術(shù)：通過將自主開發(fā)的多通道光學(xué)散射/衍射測量頭與高精度位移臺原位集成，實(shí)現(xiàn)高速薄膜厚度、納米量級三維形貌測量，大幅縮短量測與檢測時間；

4.面向IC測量的AI深度學(xué)習(xí)算法：基于卷積神經(jīng)網(wǎng)路，開發(fā)高速缺 陷分類識別與結(jié)構(gòu)尺寸映射算法包。