技術(shù)背景與行業(yè)痛點(diǎn)
半導(dǎo)體制造進(jìn)入納米級(jí)工藝時(shí)代,晶圓缺陷檢測(cè)面臨三大挑戰(zhàn):
1)深紫外波段光學(xué)噪聲干擾:傳統(tǒng)偏振片在200-400nm波段透光率不足,導(dǎo)致缺陷信號(hào)被噪聲掩蓋;
2)真空腔體污染風(fēng)險(xiǎn):雜散光吸收材料釋氣率超標(biāo)引發(fā)EUV光刻系統(tǒng)穩(wěn)定性下降;
3)套刻誤差測(cè)量精度不足:位置探測(cè)器線性度誤*>0.5%時(shí),28nm以下圖形套刻偏差難以控制。
本方案整合Moxtek、Acktar、On-Trak三家光學(xué)元件產(chǎn)品,覆蓋“光路控制-雜散光抑制-定位測(cè)量"等方面檢測(cè)需求,為28nm以下晶圓缺陷檢測(cè)技術(shù)提供關(guān)鍵光學(xué)元件支撐。
核心光學(xué)元件技術(shù)解析
Moxtek金屬線柵紫外偏振片
型號(hào):UVT240A/UVX240A/UVD240A/UCMNATC0
技術(shù)突破:
200-400nm波段>80%透光率:采用納米線柵刻蝕技術(shù),在266nm典型波長(zhǎng)下透過率>80%,消光比>1000:1;可升級(jí)193nm偏振片
250℃耐熱鍍膜:滿足半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備高溫工況需求,鍍膜層無熱變形。
應(yīng)用場(chǎng)景:用于晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備,可有效提高缺陷檢測(cè)尺度;光刻膠曝光,可有效提供曝光分辨率
關(guān)鍵性能參數(shù):
參數(shù)項(xiàng) | 規(guī)格 | 備注 |
工作波長(zhǎng)范圍 | 200-400nm | |
入射角 | 0°±20° | |
最大工作溫度 | 250℃ (帶鍍膜) | 可滿足耐高溫的需求 |
透過率 | >80% @266nm (典型值) | 后續(xù)可提供193nm |
Acktar雜散光吸收膜:消除晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備光路中雜散光
型號(hào):Magic Black/Vacuum Black/Fractal Black/Ultra Black/Metal Velvet
技術(shù)突破:
非金屬無機(jī)涂層:100%無機(jī)物構(gòu)成,CVCM釋氣率<0.001%,RML釋氣率<0.2%;
EUV-VIS-IR全波段吸收:工作波長(zhǎng)覆蓋EUV-FIR(極紫外至遠(yuǎn)紅外),涂層厚度很薄,完*由非金屬和氧化物構(gòu)成,不含有機(jī)物質(zhì),涂層厚度3-25μm可控。
廣泛適用性:氣體釋放量極低,與蝕刻和剝離工藝完*兼容,適用于真空、低溫和潔凈室環(huán)境
應(yīng)用場(chǎng)景:消除晶圓缺陷檢測(cè)設(shè)備光路中雜散光,可有效提高缺陷檢測(cè)尺度
關(guān)鍵性能參數(shù):
Magic Black | Vacuum Black | Fractal Black | Ultra Black | Metal Velvet | |
工作波長(zhǎng) | EUV-NIR | EUV-SWIR | VIS-FIR | MWIR-LWIR | EUV-FIR |
涂層厚度 | 3-5um | 4-7um | 5-14um | 13-25um | 5-7um |
工作溫度 | -269℃ 到 +350℃ | ||||
極低釋氣 | CVCM 0.001%, RML 0.2% | ||||
化學(xué)成分 | 100%無機(jī)物 |
On-Trak位置靈敏探測(cè)器:納米級(jí)套刻誤差測(cè)量?jī)x
型號(hào):PSM2-4/PSM2-10/PSM2-20/PSM2-45
技術(shù)突破:
0.1%線性度誤差:采用雙橫向硅探測(cè)器結(jié)構(gòu),PSM2-4型號(hào)位置分辨率達(dá)100nm;
5nm位置分辨率:PSM2-10G針墊式四橫向鍺探測(cè)器在800-1800nm波段實(shí)現(xiàn)5μm分辨率。
應(yīng)用場(chǎng)景:在半導(dǎo)體應(yīng)用中,位置靈敏探測(cè)器因其能夠精確測(cè)量光點(diǎn)、粒子束或輻射的位置信息而發(fā)揮著關(guān)鍵作用,主要應(yīng)用于需要高精度定位、對(duì)準(zhǔn)、測(cè)量和控制的設(shè)備和工藝環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵性能參數(shù):
型號(hào) | 有效區(qū)域(mm) | 探測(cè)器類型 | 波長(zhǎng)范圍 | 典型分辨率 | 典型線性度 |
PSM 1-2.5 | 2.5 x 0.6 | 線性硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 62.5 nm | 0.1% |
PSM 1-5 | 5.0 x 1.0 | 線性硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 125 nm | 0.1% |
PSM 2-2 | 2.0 x 2.0 | 雙橫向硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 50 nm | 0.3% |
PSM 2-4 | 4.0 x 4.0 | 雙橫向硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 100 nm | 0.3% |
PSM 2-10 | 10.0 x 10.0 | 雙橫向硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 250 nm | 0.3% |
PSM 2-10Q | 9.0 x 9.0 | 象限硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 100 nm | 不適用 |
PSM 2-10G | 10.0 x 10.0 | 針墊式四橫向鍺探測(cè)器 | 800-1800 nm | 5 um | — |
PSM 2-20 | 20.0 x 20.0 | 雙橫向硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 500 nm | 0.3% |
PSM 2-45 | 45.0 x 45.0 | 雙橫向硅探測(cè)器 | 400-1100 nm | 1.25 um | 0.3% |
PRO紫外反射鏡組:復(fù)雜光路緊湊化設(shè)計(jì)
型號(hào):PRO#120/PRO#160/PRO#190
技術(shù)突破:
120-320nm定制波長(zhǎng):反射/透射率>40%,支持EUV光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì);
緊湊化光路設(shè)計(jì):直徑25.4-50.8mm可選,適配不同檢測(cè)設(shè)備空間需求。
應(yīng)用場(chǎng)景:適用于晶圓表面的缺陷檢測(cè),光刻機(jī)(對(duì)準(zhǔn)和監(jiān)控系統(tǒng)),套刻誤差測(cè)量?jī)x;
關(guān)鍵性能參數(shù)
型號(hào) | 直徑 | 平均反射率 | 平均透過率 |
UVBS45-1D | 25.4 mm | 40-50% | 40-50% |
UVBS45-2D | 50.8 mm | 40-50% | 40-50% |
結(jié)語:
本方案通過整合國(guó)*領(lǐng)*的光學(xué)元件,構(gòu)建了28nm以下晶圓缺陷檢測(cè)的“光學(xué)基準(zhǔn)元件"方案。其核心價(jià)值在于突破深紫外波段光學(xué)控制、真空環(huán)境兼容性、納米級(jí)測(cè)量三大技術(shù)壁壘,為中國(guó)半導(dǎo)體制造向14nm、7nm工藝躍遷提供關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)關(guān)鍵元件支撐。
讓每一顆芯片的缺陷無所遁形——這是光學(xué)技術(shù)的極限挑戰(zhàn),更是中國(guó)半導(dǎo)體制造的精度宣言。
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