1MHz 高行频 + 低噪声 鑫图光电TDI相机赋能高端检测

随着工艺节点持续微缩，半导体光学检测面临三重压力：捕捉更微弱的光信号（灵敏度），扫描更大的晶圆面积（通量），并保持亚纳米级的测量一致性（精度）。

图片来源  /   鑫图光电

传统面阵扫描依赖“步进-拍照-拼接”，效率低且易产生拼接误差；而早期TDI-CCD技术又受限于读出速度，无法满足现代产线对吞吐量的要求。产业升级亟需能够平衡这三者的成像解决方案。

 

鑫图背照式TDI-sCMOS：针对性的产品方案

针对以上问题，鑫图（Tucsen）推出背照式TDI-sCMOS相机系列，提供了经过验证的工程化答案。

Part 1

鑫图Dhyana 9KTDI ：实现灵敏度与高通量的协同突破

 

1）高灵敏度：82% 峰值量子效率（QE)，较典型前照式TDI-CMOS灵敏度提升近 40%，有效满足绝大多数弱光场景应用需求。

 

 

2）高通量：510KHz @ 9K的高行频输出，通量性能较典型TDI-CCD 提升了近46倍。

该技术率先应用于高通量荧光扫描领域，可在10.1秒内完成对 30mm x 17mm 荧光样本的20亿像素高清成像，效率远超传统面阵方案。

 

 

Dhyana 9KTDI搭配Zaber MVR电动载物台拍摄。物镜：10X，采集时间：10.1s，曝光时间：3.6ms。图像尺寸：30mm x 17mm，58,000 x 34,160 像素

 

Part 2

鑫图Gemini 8KTDI：为严苛检测专项优化

 针对前沿半导体检测对精度、通量及稳定性的极致要求，提供专项优化方案，已在深紫外晶圆缺陷检测等场景实现量化应用：

· 高精度：深度优化紫外波段响应，266nm关键检测波段的QE达到65.8%。

· 高吞吐：8K分辨率下行频高达1MHz。

· 长期一致性：集成稳定的芯片制冷系统（维持0℃），确保长时间运行的可靠性，已成为高精度、大幅面、高一致性应用提供可靠基础。

 

Part 3

技术普惠：从高端到集成的产品路径

目前，鑫图正推动该技术在多元化场景中落地。其Gemini TDI系列提供两条清晰路径：

旗舰产品：面向前道晶圆检测、缺陷识别等高端任务，追求极致灵敏度、稳定性和通量。

 

轻量化版本：提供小尺寸、低功耗设计及CXP等主流高速接口，便于嵌入中型系统，降低集成门槛。

 

从生命科学成像到半导体精密检测，鑫图光电背照式TDI-sCMOS技术正成为装备升级的关键支撑。

 

如果对鑫图光电的产品感兴趣，请联系 

热线：400-075-8880 

网址：https://www.tucsen.net/

 

Part 4

核心原理：动态成像的底层优势     

 

1） 同步动态采集机制

传感器像素列与样品移动速度精准同步，实现“边移边曝”的连续曝光与电荷累积，彻底改变了传统“停-拍-移”的间断流程。

 

TDI图像采集动画示例，样本移动与电荷累积的同步

 

2） 多级电荷累加增益

通过多级移位寄存器对信号电荷进行累加，相当于对弱光信号进行N次叠加放大，可在相同光通量下将信噪比提升N倍，显著改善弱光环境下的成像质量。

 

不同TDI积分阶数对应的图像效果示意。TDI等级越高，信号累积越充分，图像信噪比越高。

 

Part 5

应用价值：直击行业痛点

鑫图TDI系列相机采用线性扫描+无缝拼接的工作模式，直接应对了传统方案的固有缺陷：

· 支持大幅面连续扫描；

· 支行频最高可达1MHz，显著减少扫描总时间；

· 避免了多帧图像拼接带来的视野受限、位置错位、亮度不均等问题，确保图像整体一致性与几何精度。

 

如需评估此技术对您系统的优化潜力，欢迎联系以获取定制化解决方案。

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