石英玻璃是一种二氧化硅单一组分的特种工业技术玻璃。这种玻璃硬度大可达莫氏七级，具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好，并能透过紫外线和红外线。除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。而石英衬底材料就是石英最为典型的应用，由于石英的稳定性很好，能适应半导体的高温工艺，同时由于机械强度高，易于处理和清洗。因此，石英衬底被大量应用于半导体行业。

石英衬底缺陷

在石英衬底生产过程中，由于生产材料或者生产精度等问题，会在石英衬底内部产生气泡、结石、黑点、斑点等瑕疵。在搬运的过程中，也会导致石英衬底表面出现划伤、压伤等瑕疵。在对石英衬底进行精加工的过程中，受定位、加工工艺、机器精度等因素的影响，出现划痕、裂纹、缺损等缺陷，在石英衬底的保存的过程中可能会出现脏污、油污、水渍、划伤等缺陷。这些缺陷在进行精细加工及出厂前都需要进行详细检测。

石英衬底打光方案验证

从上图中可以看到，在石英制品中细小的划痕，肉眼是很难分辨出来的，所以传统的检验方式，无法连续、稳定完成高强度重复性检测工作。那么在石英玻璃划痕检测中，机器视觉光源又会起到什么重要的作用呢？

环光测试

检测样品是一个8寸石英衬底，先用环形红色光源来进行一次打光实验。

从获取的图像中，可以看到，虽然能够获取到划痕的位置，但是中间反光太严重，如果划痕出现在反光区域，是无法准确识别，考虑到石英制品除反光特性外，还有一个特殊的性质，那就是折射成像，所以我们采用背部打光的方式进行实验。

背光测试

采用背光的方式后，成像效果改善很多，可以明显的看见玻璃上的划痕缺陷，并且也没有反光。又考虑到，既然石英上有划痕，那就说明石英玻璃表面已经不是平滑完整的了，也就是说反光现象是不同方向的。

低角度打光测试

接下来进行第三次打光实验，这次我们采用低角度的打光方式。

通过低角度打光的方式，玻璃表面上的划痕，更加清晰的被抓取到。通过以上打工试验可以看出，对石英衬底上的划伤缺陷通过低角度侧面打光方式可以获取良好的划伤缺陷特征，但是对其它缺陷的成像效果确不理想，因此，我们必须采取尝试不同打光方式，通过不同的光源组合，形成完整的视觉检测方案，提升检测品质。

致力于半导体前道的缺陷检测和测量，对Si、SiC、石英等不同材质的衬底缺陷都有出色的解决方案，特别是晶圆边缘的划伤、隐裂、崩口等缺陷检测上的认可。

转自：CHECK启科

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