1.非圖案晶圓檢測系統

非圖案晶圓檢測系統用于晶圓制造商的晶圓出貨檢驗、設備制造商的晶圓進貨檢驗以及使用假裸晶圓的設備狀況檢查，以監測設備的清潔度。設備制造商在裝運檢查時也由設備制造商在裝運檢查時執行設備狀態檢查，由設備制造商在設備進貨檢查時執行。

為了檢查設備的清潔度，將用于清潔度監測的裸晶圓裝入設備中，然后移動設備內部的載物臺以監測顆粒的增加。

下圖顯示了檢測非圖案化晶圓上缺陷的原理：

由于沒有圖案，因此無需圖像比較即可直接檢測缺陷。激光束投射到旋轉晶圓上，并沿徑向移動，以便激光束能夠照射晶圓的整個表面。

當激光束投射到旋轉晶圓的顆粒/缺陷上時，光將被散射并由探測器檢測到。因此，檢測到顆粒/缺陷。根據晶圓旋轉角度和激光束的半徑位置，計算并記錄顆粒/缺陷的位置坐標。鏡面晶圓上的缺陷除了顆粒外，還包括晶體缺陷，例如COP(CrystalOriginatedParticle,晶體起源的粒子。各種硅片表面缺陷之一。它們的基本微觀結構是八面體空隙形狀，尺寸為亞微米級。使用柴可拉斯基方法和高拉拔率制備的硅晶體在富含空位的條件下生長，導致空位團聚并形成晶體起源的顆粒)。

2.測試元件組

→是用于確定芯片是否正在運行的測試芯片。

晶圓上有幾個具有不尋常圖案的芯片。它包含一個特殊的測試元件，由與普通die相同的工藝形成。由于IC的晶體管、二極管、電阻和電容器太小，無法在過程中進行測試，因此測試元件組用于在此過程中進行質量控制。

在切割道中創建的測試結構。

需要給出一個測試結構，可以測量切割道中的測試參數，切割道是要通過切割切斷的部分。

切割道：芯片之間的邊界，表示芯片和芯片之間的間隙作為分隔線，用于將晶圓劃分為單個芯片。工藝完成后，需要將die一一切割，如果die和die之間沒有自由空間，則可以切斷die，因此用切割道排版die。

3.CD-SEM

CD(CriticalDimention關鍵尺寸)SEM（CD-SEM：關鍵尺寸掃描電子顯微鏡）是一種專用系統，用于測量半導體晶圓上形成的精細圖案的尺寸。CD-SEM主要用于半導體電子器件的生產線。

與通用SEM不同的三個主要CD-SEM功能：

(1).照射到樣品上的CD-SEM初級電子束具有1keV或以下的低能量。降低CD-SEM電子束的能量可以減少由于電荷或電子束照射而對樣品的損壞。

(2).CD-SEM測量精度和可重復性通過最大限度地改進放大倍率校準來保證。CD-SEM的測量重復性約為測量寬度的1%3σ。

(3).晶圓上的精細圖案測量是自動化的。將樣品晶圓放入晶圓盒（或Pod/FOUP）內，該盒放置在CD-SEM上。尺寸測量的條件和程序預先輸入到recipe中(這里recipe是指輸入到制造系統（如CD-SEM）中的程序（程序，處理方法，參數和輸入數據的集合）。當測量過程開始時，CD-SEM將自動將樣品晶圓從盒中取出，將其加載到CD-SEM中并測量樣品上的所需位置。測量完成后，晶圓將返回到盒中。

CD-SEM使用SEM圖像的灰度（對比度）信號:

(1).首先，光標（位置指示器）指定SEM圖像上的測量位置;

(2).然后獲得指定測量位置的線輪廓。線剖面基本上是指示被測特征尺寸的剖面變化信號;

(3).線輪廓用于獲取指定位置的尺寸。CD-SEM通過計算測量區域中的像素數來自動計算尺寸。

光刻膠線的SEM圖像頂部繪制的線輪廓圖

光刻膠線的橫截面圖與SEM圖像之間的關系(如下左圖)；如果線橫截面(如下右圖)所示呈梯形，則頂部和底部的寬度將不同。在這種情況下，需要在上面提到的recipe程序中指定測量的位置及高度位置。

一般來說，關鍵尺寸測量主要在晶圓制造過程的以下操作中進行:

(1).開發后光刻膠圖案的關鍵尺寸測量;

(2).測量蝕刻后的接觸孔直徑/通孔直徑和接線寬度。