Kas yra linijinis lazerinis elementas, skirtas plokštelių apžiūrai?

Puslaidininkių pramonėje itin maži paviršiaus defektai ir dalelės yra didelė problema, dėl kurios gali sumažėti derlius ir sunaudoti gamybos laiką bei sąnaudas. Todėl labai svarbu aptikti puslaidininkinių plokštelių paviršių defektus ir užterštumą, o tai yra iššūkis, su kuriuo susiduria daugelis puslaidininkių metrologijos pramonės klientų. Vienas iš greitų ir ekonomiškų plokštelių paviršiaus tikrinimo metodų yra naudoti lazerio linijos apšvietimą ir tamsaus/ryškaus lauko mikroskopiją defektams aptikti, paprastai mažesniems nei 100 nm esant giliųjų ultravioletinių (DUV) bangų ilgiams. Šiuo metodu Holoor parodo, kad kai linija nuskaitoma radialiai, plokštelė sukasi, sukurdama didelę plokštelės mėginių ėmimo sritį, o tai gali sumažinti nuskaitymo laiką. Kadangi dauguma ultravioletinių ir giluminių ultravioletinių lazerių neturi linijos išvesties profilio, alinijinis lazerio elementasdažnai naudojamas lazeriui suformuoti linijos formą.

Linijinių lazerinių optinių elementų naudojimo puslaidininkinių plokštelių apžiūroje reikalavimai

Reikalavimai plokštelių defektų aptikimui naudojant lazerio linijas esant giliųjų ultravioletinių bangų ilgiams yra labai griežti – dažnai tai turi būti labai ilgos linijos (＞10mm), išlaikant lazerio liniją. 10 um siauras plotis ir puikus vienodumas. Tamsaus lauko mikroskopijos metu lazerio linija turi būti projektuojama ant plokštelės nukrypimo kampu ir išlikti tvirtai sufokusuota per labai ilgą linijos ilgį. Tokių linijų paprastai negalima pasiekti naudojant vieną difrakcuotą optinį elementą, pvz., tiesinį homogenizatorių, nes jie sukuria dėmes ant vieno režimo lazerio, o daugiamodis lazeris negali sufokusuoti iki griežtos linijos esant protingam fokusavimo gyliui.

Šio tipo veikimui reikalinga didelio tikslumo „Holoor“ spindulį formuojanti optika, kad būtų sukurtos norimo krašto aiškumo, vienodumo, pločio ir ilgio lazerinės linijos. Šį tikslumą dažnai galima pasiekti naudojant difrakcinę optiką arba laisvos formos optiką.

Spindulio formavimo metodas plokštelių defektų aptikimui

Griežti reikalavimai linijiniams lazeriniams moduliams rodo, kad yra keli galimi pluošto formavimo iššūkių sprendimai, kuriems visiems reikalingos difrakcinės arba laisvos formos refrakcijos optikos sistemos su daugiakomponenčiais komponentais.

Tipiniais atvejais, kai linijų ilgis yra 10-20mm diapazone, vieno režimo giluminis ultravioletinis lazeris suteikia pakankamai galios aptikimui. Ši situacija reikalauja kelių elementų plokščio viršaus pluošto formavimo, kai pirmasis elementas sukuria linijas, o paskutinis sistemos elementas yra panašus į difrakcinį optinį lęšį, naudojamą linijoms koliuoti ir sufokusuoti greitąsias ir lėtas ašis. Labai ilgoms linijoms dažniausiai būna ＞50 mm, vienmodžiai DUV lazeriai retai turi didelę lazerio galią. Todėl reikia naudoti daugiamodį lazerį, kuriam reikalinga M2 transformacija, kad fokusuotų į siaurą liniją. Tai galima pasiekti derinant difrakcijos tirpalus, tokius kaip Leanline, su linijiniais homogenizatoriais, kad būtų pasiektas geras vienodumas. Lazerio pluošto skirstytuvai difrakciniai optiniai elementai gali būti naudojami tokio paties intensyvumo židinio linijoms generuoti. Linija naudojama skenuoti išilgai radialinės plokštelės trajektorijos, leidžianti aptikti didelės raiškos defektus esant mažesnei lazerio galiai. Dėl to nuskaitymo greitis sulėtėja, nes bet kuriuo metu vaizduojamas plotas yra žymiai mažesnis.

Privalumai, kai naudojama kaip pagrindinis formavimo elementas linijiniuose lazeriniuose elementuose Difrakcinė optika suteikia keletą pagrindinių pranašumų formuojant lazerį į liniją (ar linijas) sudėtingoms reikmėms, tokioms kaip plokštelių matavimas:

1. Difrakciniai optiniai elementai turi beveik absoliutų kampinį tikslumą – tai labai svarbu, kai reikia išmatuoti tikslius atstumus, pavyzdžiui, taikant tiksliąją metrologiją.

2. Difrakciniai optiniai elementai turi aukštą LDT (pažeidimo slenkstį), o Doe optiniai elementai dažniausiai yra plokšti elementai, todėl juos galima tiesiogiai integruoti į daugiakomponentes sistemas.

3.DOE optiniai elementai gali sujungti kelias funkcijas viename paviršiuje. Pavyzdžiui, lazerinis linijų skirstytuvas gali būti naudojamas kartu su linijos difuzoriumi, kad būtų sukurtos kelios linijos, leidžiančios kelių kanalų defektų aptikimą (leidžiant linijinio detektoriaus pikseliams „pailsėti“ be gilaus ultravioletinio apšvietimo).

4. Lazerio spindulį formuojanti optika, pagrįsta difrakciniais optiniais elementais, turi labai mažą šiluminį jautrumą, beveik nėra terminio lęšio, net ir nedidelis defokusavimas pakenks veikimui, todėl ypač tinka siaurų lazerinių linijų formavimui.

Klausimas ir atsakymas:

1. Kaip linijinio lazerio komponentai gali būti naudojami plokštelių defektų aptikimui?

Apžiūrint plokšteles, kaip apšvietimo šaltiniai naudojami gilūs ultravioletiniai spinduliai arba taškinės linijos, kad būtų pasiekta skiriamoji geba. 100 nm didelės skiriamosios gebos šviesaus arba tamsaus lauko mikroskopija. Liniją generuoja linijinis lazerinis elementas arba lazerinis linijų skirstytuvas.

2. Kokie yra lazerinių linijų formavimo iššūkiai tikrinant plokšteles?

Metrologinėms reikmėms, pvz., plokštelių defektų aptikimui, reikalingas ilgosios ašies (＞10 mm) labai vienodas stiprumas, nors paprastai to reikia. 10 um siaura linija, užtikrinanti aukštą defektų aptikimo skiriamąją gebą. Taip pat reikalingos aštrios briaunos, o atliekant tamsaus lauko mikroskopiją, linijos taip pat turi būti projektuojamos dideliu ganymosi kampu, išlaikant griežtą fokusavimą.

3. Kokie pluošto formavimo metodai naudojami plokštelių defektams nustatyti?

Tipiška linijinė dėmė yra daugiakomponentė sistema, kuri sukuria plokščią, kolimuotą siaurą liniją, sutelktą į paviršių. Arba lazerinis skirstytuvas gali sukurti šviesos liniją, kurią vėliau galima nuskaityti radialiai sukant plokštelę. Ilgesnėms linijoms reikalinga didesnė lazerio galia, kurią galima pasiekti tik naudojant kelių režimų lazerius. Todėl lazerinio linijų generatoriaus optinis elementas paprastai turi M2 konvertavimo komponentą, leidžiantį liniją tvirtai sufokusuoti vienoje ašyje, o antroje ašyje padaryti ją vienodesnę, o po to linijos niveliavimo lapas ir fokusuojantis optinis elementas.

4. Kokie yra difrakcinių optinių komponentų pranašumai tiesiniams lazeriniams moduliams?

Difrakcijos linijos lazerio modulis užtikrina beveik absoliutų kampinį tikslumą – pagrindinį parametrą, reikalingą metrologijos procesui stabilizuoti. Jie taip pat turi plokščius, aukštus pažeidimo slenksčius ir galimybę integruoti kelias optines dalis ant vieno paviršiaus, todėl puikiai tinka daugiakomponentėms sistemoms, veikiančioms su didelės galios DUV.

Kontaktinė informacija:

Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.