大家好，我是来自蔡司的黄承梁。今天很高兴在这个场合，能够给大家分享一下我们这个报告，以及我们为大家准备的一些展示。
黄承梁（卡尔蔡司上海管理有限公司显微镜部大中华区业务发展经理）
我们的主题是蔡司的关联显微镜解决方案在显示行业中的一个应用。主要会分成以下几个内容。
首先，我会说蔡司在整个显示行业中所处的位置，或者说我们扮演着什么样的一个角色。根据我们在显示行业当中。在检测、修复这一块，面临的一些挑战和痛点，我们提出针对性的两个解决方案。
其中一个是光学显微镜到光电镜显微镜的一个关联显微解决技术。另外一个是我们X射线显微镜和激光双束电镜工作流，搭配使用了这样一个workflow，也希望这些解决方案能够为产业链上，上下游的这些伙伴，能够解决一些实际碰到的难题。我们先来看第一个部分。
由于今天的会议是MiniLED和Micro为主题。它的生产流程主要会分成这么几个环节。可能每一家厂商它具体的工艺和技术上都会有一些区别。但是总体上看的话，它会分成衬底的制造，外延再到巨量转移，最终，检测修复。这么几个流程。
但事实上，除了这些生产的环节以外，还有一个流程它是非常重要的，就是我们的失效分析，就是我们所说的failure analysis，正是由于我们的生产过程当中，存在着非常多的步骤，每一个步骤当中都会存在着失效的风险。比方说，在wafer的部分，可能它上面会存在一些划痕，一些foreign substance，一些杂质、颗粒物等等。那么到MiniLED的wafer的制造过程当中，可能会有一些光刻，或者是刻蚀的工艺上存在一些缺陷。再到后期转移的过程当中，可能会有一些对齐或者是连接的问题等等。
那么所有的这些问题都会对最终我们产品的良率造成影响，因此我们必须对每一个失效进行一些分析，去研究它们产生的模式和原理。这样的话，我们才能针对性地对我们的工艺进行改进，从而能够达到最终提高生产的良率，以及降低生产成本这么一个目的。
所以说失效分析是在整个显示的流程当中，它是非常重要的一个环节，而且它也在整个每一个步骤都会存在着一些作用，而蔡司真正是在这么一个环节当中发挥着非常重要的作用。蔡司作为光学和光电子领域的技术开拓者，实际上我们的半导体制造技术，以及显微分析技术，为整个泛半导体领域的生产制造和显微分析、视像分析，都提供非常重要的设备、技术，以及服务。
那么这里展示的是我们的显微镜业务，我们提供的最全的显微镜产品组合，能够满足不同的尺度、不同的维度的视像分析需求。如果从一个比较典型的视像分析流程上来看的话，从最前端的光学检测，再到无损分析，以及电学的故障隔离，以及到悟性的失效分析，再到样品制备缺陷表征，每一个环节当中蔡司都有针对性的解决方案。
这里涉及到的设备可能会有各种各样的光学显微镜，以及X射线显微镜，纳米探测系统、双数等等。而我所举的这些设备和技术，它不仅仅能够在我们传统意义上的失效分析中发挥作用，它事实上也能够服务于其他的一些领域，这里就包括立项工程，或者是设计的验证，可靠性分析，以及工艺的过程控制等等，那么这就是对我们的显微镜业务的一个简单的介绍。
接下来给大家展示一下我们具体的两个解决方案：
第一个，光镜和电镜的关联显微镜解决方案。首先对于我们显示面板行业它的这些产品，或者说样品，它都有一个比较典型的特点，就是不论是以前的LCD屏，或者是现在比较流行的OLED屏，或者是Mini LED、Micro LED，它都会有一些透明的材料。可能是玻璃，或者是一些聚合物、薄膜等等。
那么如果我们对这些产品或者说样品进行一个微观的表征、显微的分析的时候，使用扫描电镜的话，往往只能看到我们样品最表面的一些形貌特征。因为电子束跟物体的相互作用，可能往往是在几百个纳米这么一个区间。
但是如果我们使用光镜去进行观察，因为光是比较容易透过这些透明材料的，因此它比较容易观察到这些透明材料下层的一些结构特征。所以对于显示行业来讲，我们往往需要不同的显微镜系统进行互相地搭配来使用，这是第一个问题。
另外，在我们进行一些电信的检测或者是光学检测过程当中，往往需要电镜的辅助。后期可能会对局部的区域进行高分辨率的微观的观察，那这个时候需要使用到电子显微镜。我们面临最大的挑战是怎么样快速地在电镜底下找到我们想要观察的结构，如果没有一些特殊的手段去辅助的话，这个过程就好比是大海捞针，所以说我们需要一些特殊的手段去帮助。
我这里有一个简单的例子，左边的图片都是光镜的图片，右边是对应的相同位置电镜的图片，所以它事实上是能够反映出样品不同的形貌结构特征的。尤其对于显示行业来讲，因为我们的样品结构都是一些重复性的结构，比如说一个一个的像素点，那么它就缺乏一些特征的点来帮助我们进行定位，这也增大了我们导航去找到具体我们想观察位置的这么一个难度。
当然，我们可以使用一些激光Marker等这样的一些方法，但它都有各自的局限性。比如说一些准确性的问题、精度的问题，或者是对样品的一些损伤。
所以说针对这样的一个问题，蔡司专门有一套我们的叫做Shuttle & Find关联显微镜解决方案。那它的特点是它是一个硬件和软件相结合的解决方案，也就是说在我们的样品的holder上面有各种各样的夹具，这些夹具有一些特殊的Marker，再通过我们软件自动化的辅助，我们的系统能够快速地在不同的显微镜系统当中自动找到这些Marker的位置，对它进行关联。这样的话，我们可以使用光镜的图片作为导航的一个工具，因为它的视野比较大，能够很方便、很快速地在电镜底下找到我们想要观察的结构。
而且由于我们的电镜和光镜都是使用同一套软件平台，这也使我们整个流程更加地方便，而且也方便我们进行数据的管理。
下一个部分是我们另外一个解决方案，主要是X射线显微镜和激光双束的一个连用的workflow。首先我们需要明确一点，一般来讲我们做了一些电镜分析，或者是光学检测以后，我们可能可以将我们显示面板里面的一些缺陷定位到一个比方说General的位置，一个区域，或者是具体的某一个像素点，或者是某一段电路。那么接下来我们就要对这个里面具体的缺陷失效进行显微分析，微观的表征。
常见的方法就是说我要去做一个截面，这样涉及到一个样品制备的问题。通过截面的方法，我们把内部的缺陷结构给暴露出来，然后方便我们后续对它进行微观的表征以及成分的分析等等。那么这时候就面临着一个问题，我们在做这个截面的时候，怎么样去判断我在哪里做的这个截面，或者说我怎么保证我的截面正好切到我缺陷想要观察的结构。所以这时候就需要在我们做破坏性的失效分析以前，先对样品进行一个无损的缺陷定位，来指导我们下一步的工作，这是第一个挑战。
另外一个难题就是我通过什么样的手段来制作这个样品，来做这个截面，由于我们发生失效的位置通常不是在样品的最表面，它可能是在样品的内部，而我们显示面板行业的这些产品它可能有很多不同的delayer一层一层的，那么如果使用一些传统的机械加工的方法可能会有一些应力，这样可能会对样品造成损伤，破坏样品原本的结构，这样不能反映样品最真实的状态。
而其他的一些加工方法，可能都有各种各样的缺陷，比如说它的效率可能不高，或者是它的准确性不足等等。因此，怎么样快速而准确地把内部缺陷的结构给暴露出来，是我们需要解决的第二个难题。
所以针对这样的一个问题，我们也有另外一个解决方案，就是我们的X射线显微镜到激光双束，这么一套Workflow。
首先是无损分析的过程，那么X射线它能够在不破坏样品的情况下，先对样品内部的结构进行分析。就像我们去医院照CT、拍胸片是一样的，但是我们的X射线显微镜它是一个三维的数据结果，这样的话比较方便用户去精确地定位内部缺陷的特征。然后我们完成了定位以后，再使用激光双束去对它做样品的制备，把截面暴露出来，然后进行后续的分析。
我们来看一个具体一点的例子，这个视频展示的就是我们的X射线显微镜对样品内部结构一个三维重构的结果。那么它可以让用户根据他自己的经验，或者是他自己的要求，在不同的方向、不同的角度去进行虚拟的截至面前。比方说我们左下角的这个图，就是他在X、Y、Z三个不同的方向上做虚拟截面所达到的成像效果，都可以看到他找到了里面内部缺陷的空洞这么一个缺陷结构。
接下来我们再使用我们激光双束里面搭载的飞秒激光系统，进行快速的样品制备。整个的加工面积达到了3.1毫米×1.2毫米，深度也是超过了1.6毫米，这是传统的镓离子FIB所不能够完成的任务。甚至现在有一些同行比较了解的，想要达到这样的工作量也是非常难的。
那么在大面积的截面加工之后，我们再使用离子束对它进行一个精细的抛光，最终就可以对我们的截面缺陷结构进行成像的分析。我们可以看到最终右下角这个图片，它的截面非常凭证，没有任何的机械应力带来的损伤，也没有任何Laser带来的损伤的痕迹。而且缺陷的结构也看的非常地清楚，所以说这是一个非常成功的案例。
另外还有一点是在我们进行离子束加工的过程当中，还有一个特别大的挑战，就是我们所说的终点控制（endpointing），就是说在离子束切削进行截面切削的过程当中，有的时候会不小心把我们想要观察的结构给切掉了，就是错过了我们缺陷的结构。
