Mi az a vonallézerelem az ostyavizsgálathoz?

A félvezetőiparban komoly problémát jelentenek a rendkívül kis felületi hibák és részecskék, amelyek csökkenthetik a hozamot, és felemésztik a gyártás idejét és költségét. Ezért a hibák és a szennyeződések észlelése a félvezető lapkák felületén kritikus fontosságú, amivel sok ügyfél szembesül a félvezető-metrológiai iparágban. Az ostyafelület vizsgálatának egyik gyors és költséghatékony módszere a lézervonal-megvilágítás és a sötét/világos mező mikroszkópia használata a hibák kimutatására, jellemzően 100 nm alatti mély ultraibolya (DUV) hullámhosszon. Ennél a módszernél a Holoor megmutatja, hogy amikor a vonalat sugárirányban pásztázzák, az ostya elfordul, így nagy mintavételi terület jön létre az ostyán, ami csökkentheti a szkennelési időt. Mivel a legtöbb ultraibolya és mély ultraibolya lézer nem rendelkezik vonalkimeneti profillal, avonal lézer elemgyakran használják a lézer vonal alakúvá alakítására.

A vonallézer optikai elemek használatának követelményei a félvezető lapkák vizsgálatánál

A mély ultraibolya hullámhosszú lézervonalakkal végzett ostyahiba-detektálásra vonatkozó követelmények nagyon szigorúak – gyakran nagyon hosszú vonalaknak kell lenniük (＞10 mm), a lézervonal fenntartása mellett. 10um keskeny szélesség és kiváló egyenletesség. Sötétmezős mikroszkópiához a lézervonalat a szeletre kell vetíteni egy szögben, miközben szorosan fókuszálva kell maradni egy nagyon hosszú vonalon. Ilyen vonalakat általában nem lehet egyetlen diffrakciós optikai elemmel, például lineáris homogenizátorral elérni, mert az egymódusú lézeren foltokat hoznak létre, míg a többmódusú lézer nem tud szűk vonalra fókuszálni ésszerű fókuszmélység mellett.

Az ilyen típusú teljesítményhez a Holoor nagy pontosságú sugárformáló optikájára van szükség, hogy a kívánt éltisztaságú, egyenletes, szélességű és hosszúságú lézervonalakat hozzon létre. Ez a pontosság gyakran diffraktív optikával vagy szabad formájú optikával érhető el.

Nyalábformáló módszer az ostyahiba kimutatására

A lineáris lézermodulokkal szemben támasztott szigorú követelmények azt jelzik, hogy a sugárformálás kihívásaira többféle megoldás is kínálkozik, amelyek mindegyikéhez többkomponensű komponensekkel rendelkező diffrakciós vagy szabad formájú fénytörési optikai rendszerekre van szükség.

Tipikus esetekben, amikor a vonal hossza 10-20mm tartományba esik, az egymódusú mély ultraibolya lézer elegendő teljesítményt biztosít az észleléshez. Ez a helyzet többelemes lapos felső sugárformázást igényel, ahol az első elem vonalakat hoz létre, a rendszer utolsó eleme pedig egy diffrakciós optikai lencséhez hasonlít, amelyet a vonalak kollimálására és a gyors és lassú tengelyekre fókuszálására használnak. Nagyon hosszú vonalak esetén általában ＞50 mm, az egymódusú DUV lézerek ritkán rendelkeznek nagy lézerteljesítménnyel. Ezért többmódusú lézert kell használni, amely M2 transzformációt igényel a keskeny vonalra fókuszáláshoz. Ezt úgy érhetjük el, hogy a diffrakciós oldatokat, például a Leanline-t vonalhomogenizátorokkal kombináljuk a jó egyenletesség érdekében. A lézersugár-osztók diffraktív optikai elemei azonos intenzitású fókuszvonalak létrehozására használhatók. A vonal a szelet sugárirányú pályája mentén történő pásztázásra szolgál, lehetővé téve a nagy felbontású hibadetektálást alacsonyabb lézerteljesítmény mellett. Ennek az az ára, hogy lelassul a szkennelési sebesség, mivel az adott időpontban leképezett terület lényegesen kisebb.

A beépített lézerelemek kulcsfontosságú alakítóelemeként használatos előnyök A diffrakciós optika számos kulcsfontosságú előnyt kínál a lézer vonallá (vagy vonalakká) alakításában olyan igényes alkalmazásokhoz, mint például a szeletmérés:

1. A diffrakciós optikai elemek szinte abszolút szögpontossággal rendelkeznek – ez döntő fontosságú, ha pontos távolságokat kell mérni, például precíziós metrológiai alkalmazásokban.

2. A diffrakciós optikai elemek magas LDT-vel (károsodás küszöbértékkel) rendelkeznek, a Doe optikai elemek pedig általában lapos elemek, így közvetlenül integrálhatók többkomponensű rendszerekbe.

3. A DOE optikai elemei több funkciót is kombinálhatnak egyetlen felületen. Például egy lézeres vonalelosztó egy vonaldiffúzorral kombinálva több vonal létrehozására használható, lehetővé téve a többcsatornás hibadetektálást (lehetővé teszi a lineáris detektor pixeleinek „pihenését” mély ultraibolya megvilágítás nélkül).

4. A diffrakciós optikai elemeken alapuló lézersugár-alakító optika nagyon alacsony hőérzékenységgel rendelkezik, szinte nincs hőlencse, már enyhe defókusz is rontja a teljesítményt, ezért különösen alkalmas keskeny lézervonal kialakítására.

Kérdés és válasz:

1. Hogyan használhatók vonallézer komponensek ostyahiba kimutatására?

Az ostyavizsgálat során mély ultraibolya sugarakat vagy pontvonalakat használnak megvilágítási forrásként a felbontás elérése érdekében. 100 nm-es nagy felbontású világos vagy sötét mezős mikroszkóp. A vonalat vonallézer elem vagy lézeres vonalosztó hozza létre.

2. Milyen kihívásokat jelent a lézeres vonalalakítás az ostyavizsgálat során?

A metrológiai alkalmazások, mint például az ostyahiba-észlelés, hosszú tengelyű (＞10 mm) nagyon egyenletes szilárdságot igényelnek, bár általában szükséges. 10 um keskeny vonal a magas hibaészlelési felbontás fenntartása érdekében. Éles élekre is szükség van, és a sötétterű mikroszkópban a vonalakat is nagy szögben kell vetíteni, miközben továbbra is meg kell őrizni szűk fókuszukat.

3. Milyen sugáralakítási módszereket alkalmaznak az ostyahiba kimutatására?

Egy tipikus lineáris folt egy többkomponensű rendszer, amely egy lapos tetejű, kollimált keskeny vonalat hoz létre, amely a felületre fókuszál. Alternatív megoldásként egy lézerosztó fénysort állíthat elő, amelyet azután sugárirányban lehet pásztázni, miközben forgatja az ostyát. A hosszabb vonalak nagyobb lézerteljesítményt igényelnek, ami csak többmódusú lézerekkel érhető el. Ezért a lézeres vonalgenerátor optikai eleme általában tartalmaz egy M2 konverziós komponenst, amely lehetővé teszi a vonal szoros fókuszálását az egyik tengelyen, miközben egyenletesebbé teszi a második tengelyen, ezt követi a vonalszintező lap és egy fókuszáló optikai elem.

4. Milyen előnyei vannak a diffrakciós optikai komponenseknek a lineáris lézermodulokhoz képest?

A diffrakciós vonalas lézermodul szinte abszolút szögpontosságot biztosít, amely kulcsfontosságú paraméter a metrológiai folyamat stabilizálásához. Lapos, magas sérülési küszöbük van, és több optika egyetlen felületre történő integrálására is alkalmas, így ideálisak a nagy teljesítményű DUV-okkal működő többkomponensű rendszerekhez.

Elérhetőség:

Ha bármilyen ötlete van, forduljon hozzánk bizalommal. Függetlenül attól, hogy hol tartózkodnak ügyfeleink és milyen követelményeket támasztanak, követjük azt a célunkat, hogy ügyfeleinknek magas minőséget, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsuk.