מהו אלמנט לייזר קו לבדיקת רקיק?

בתעשיית המוליכים למחצה, פגמים וחלקיקים משטחים קטנים במיוחד הם בעיה מרכזית, שיכולה להפחית את התשואות ולגזול את הזמן ואת עלות הייצור. לכן, איתור פגמים וזיהום על משטחי פרוסות מוליכים למחצה הוא קריטי, אתגר העומד בפני לקוחות רבים בתעשיית המטרולוגיה של מוליכים למחצה. אחת השיטות המהירות והחסכוניות לבדיקת משטח פרוסות היא שימוש בתאורת קו לייזר ומיקרוסקופיה של שדה כהה/בהיר כדי לזהות פגמים, בדרך כלל מתחת ל-100 ננומטר באורכי גל אולטרה סגול עמוקים (DUV). בשיטה זו, Holoor מראה שכאשר הקו נסרק באופן רדיאלי, הפרוסה מסתובבת, ויוצרת אזור דגימה גדול של הפרוסה, מה שיכול להפחית את זמן הסריקה. מכיוון שלרוב הלייזרים האולטרה סגולים והעמוקים אין פרופיל פלט קו, אאלמנט לייזר קומשמש לעתים קרובות כדי לעצב את הלייזר לצורת קו.

דרישות לשימוש באלמנטים אופטיים של לייזר קו בבדיקת פרוסות מוליכים למחצה

הדרישות לגילוי פגמים בפרוסות באמצעות קווי לייזר באורכי גל אולטרה סגול עמוקים הן קפדניות מאוד - לעתים קרובות הם חייבים להיות קווים ארוכים מאוד (~10 מ"מ), תוך שמירה על קו הלייזר. 10אם רוחב צר ואחידות מעולה. עבור מיקרוסקופיה של שדה כהה, יש להקרין את קו הלייזר על הפרוסה בזווית מרעה תוך שמירה על מיקוד חזק לאורך קו ארוך מאוד. קווים כאלה לא יכולים להיות מושגים בדרך כלל על ידי אלמנט אופטי בודד מפורק, כגון הומוגגניזר ליניארי, מכיוון שהם מייצרים כתמים בלייזר חד-מודד, בעוד שלייזר רב-מודים אינו יכול להתמקד בקו צפוף בעומק מיקוד סביר.

ביצועים מסוג זה דורשים את האופטיקה לעיצוב קרן ברמת דיוק גבוהה של Holoor כדי ליצור קווי לייזר עם בהירות הקצוות, האחידות, הרוחב והאורך הרצויים. דיוק זה יכול להיות מושגת לעתים קרובות על ידי אופטיקה עקיפה או אופטיקה בצורה חופשית.

שיטת עיצוב קרן לזיהוי פגמים בפרוסות

הדרישות המחמירות עבור מודולי לייזר ליניאריים מצביעות על כך שקיימים מספר פתרונות אפשריים לאתגרים של עיצוב קרן, שכולם דורשים מערכות אופטיות שבירה של עקיפה או צורה חופשית עם רכיבים מרובי רכיבים.

במקרים טיפוסיים עם אורכי קו בטווח 10-20מ"מ, לייזר אולטרה סגול עמוק במצב יחיד מספק כוח מספיק לזיהוי. מצב זה מצריך עיצוב קרן שטוחה של מספר אלמנטים, כאשר האלמנט הראשון מייצר קווים והאלמנט האחרון במערכת דומה לעדשה אופטית עקיפה, המשמשת לאיסוף הקווים ומיקודם בצירים המהירים והאיטיים. עבור תורים ארוכים מאוד, זה בדרך כלל ± 50 מ"מ, לייזרים DUV במצב יחיד יש לעתים רחוקות כוח לייזר גבוה. לכן, יש להשתמש בלייזר רב-מודים, המחייב טרנספורמציה M2 כדי להתמקד בקו הצר. זה יכול להיות מושגת על ידי שילוב של פתרונות עקיפה כגון Leanline עם homogenizers קו כדי לייצר אחידות טובה. מפצלי קרן לייזר יכולים לשמש אלמנטים אופטיים עקיפים ליצירת קווי מוקד באותה עוצמה. הקו משמש לסריקה לאורך נתיב רדיאלי בפרוסה, מה שמאפשר זיהוי פגמים ברזולוציה גבוהה בהספק לייזר נמוך יותר. הדבר בא במחיר של האטת מהירות הסריקה, שכן השטח המצולם בכל זמן נתון קטן משמעותית.

יתרונות בשימוש כאלמנט עיצוב מפתח באלמנטי לייזר מקוונים אופטיקה דיפראקטיבית מציעה מספר יתרונות מרכזיים בעיצוב לייזר לקו (או קווים) עבור יישומים תובעניים כגון מדידת פרוסות:

1. לאלמנטים אופטיים עקיפים יש דיוק זוויתי כמעט מוחלט - זה חיוני כאשר צריך למדוד מרחקים מדויקים, כמו ביישומי מטרולוגיה מדויקת.

2. לאלמנטים אופטיים עקיפים יש LDT גבוה (סף נזק), ואלמנטים אופטיים של Doe הם בדרך כלל אלמנטים שטוחים, כך שניתן לשלב אותם ישירות במערכות מרובות רכיבים.

3.DOE אלמנטים אופטיים יכולים לשלב מספר פונקציות על משטח אחד. לדוגמה, ניתן להשתמש במפצל קווי לייזר בשילוב עם מפזר קווים ליצירת קווים מרובים, המאפשרים זיהוי פגמים רב-ערוציים (המאפשר לפיקסלים בגלאי ליניארי "לנוח" ללא תאורה אולטרה סגולה עמוקה).

4. אופטיקה לעיצוב קרן לייזר המבוססת על אלמנטים אופטיים עקיפים היא בעלת רגישות תרמית נמוכה מאוד, כמעט ללא עדשה תרמית, אפילו חוסר מיקוד קל יפגע בביצועים, ולכן היא מתאימה במיוחד לעיצוב קו לייזר צר.

שאלה ותשובה:

1. כיצד ניתן להשתמש ברכיבי לייזר קו לזיהוי פגמים בפרוסות?

בבדיקת פרוסות, קרני אולטרה סגול עמוקות או קווי ספוט משמשים כמקורות תאורה להשגת רזולוציה. מיקרוסקופ שדה בהיר או כהה ברזולוציה גבוהה של 100 ננומטר. הקו נוצר על ידי אלמנט לייזר קו או מפצל קווי לייזר.

2. מהם האתגרים של עיצוב קו לייזר בבדיקת פרוסות?

יישומים מטרולוגיים כגון זיהוי פגמים בפרוסים דורשים חוזק אחיד מאוד בציר ארוך (~10 מ"מ), בעוד שבדרך כלל נדרש. קו צר של 10um לשמירה על רזולוציית זיהוי פגמים גבוהה. נדרשים גם קצוות חדים, ובמיקרוסקופיה של שדה כהה, יש להקרין את הקווים בזווית מרעה גבוהה תוך שמירה על המיקוד ההדוק שלהם.

3. באילו שיטות עיצוב קרן משתמשים לזיהוי פגמים בפרוסות?

נקודה ליניארית טיפוסית היא מערכת מרובת רכיבים שמייצרת קו צר בעל גג שטוח ומסודר הממוקד על פני השטח. לחלופין, מפצל לייזר יכול לייצר קו אור שניתן לסרוק אותו באופן רדיאלי תוך כדי סיבוב הפרוסה. קווים ארוכים יותר דורשים כוח לייזר גבוה יותר, שניתן להשיג רק עם לייזרים רב-מצבים. לכן, האלמנט האופטי של מחולל קווי לייזר כולל בדרך כלל רכיב המרה M2 המאפשר מיקוד הדוק של הקו על ציר אחד תוך הפיכתו לאחיד יותר על הציר השני, ואחריו יריעת יישור קו ואלמנט אופטי ממקד.

4. מהם היתרונות של רכיבים אופטיים עקיפים למודולי לייזר ליניאריים?

מודול הלייזר של קו עקיפה מספק דיוק זוויתי כמעט מוחלט, פרמטר מפתח הדרוש לייצוב התהליך המטרולוגי. יש להם גם ספי נזק שטוחים וגבוהים, ויכולת לשלב אופטיקה מרובת על משטח אחד, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור מערכות מרובות רכיבים הפועלות עם DUVs בעלי הספק גבוה.

פרטי התקשרות:

אם יש לך רעיונות, אתה מוזמן לדבר איתנו. לא משנה היכן נמצאים הלקוחות שלנו ומהן הדרישות שלנו, אנו נפעל לפי המטרה שלנו לספק ללקוחותינו איכות גבוהה, מחירים נמוכים, והשירות הטוב ביותר.