線激光元件被用于晶圓檢測

在半導體行業中，較小的表面缺陷和顆粒是一個主要問題，這會降低產量并耗費生產的時間和成本。因此，檢測半導體晶圓表面的缺陷和污染至關重要，這是在半導體計量行業許多客戶面臨的挑戰。晶圓表面檢測的快速且具有成本效益的方法之一是使用激光線照明和暗場/明場顯微鏡來檢測缺陷，通常在深紫外（duv）波長下檢測100nm以下的缺陷。在這種方法中，holoor指出當線沿徑向掃描時，晶圓旋轉，產生晶圓的大面積采樣，從而可以減少掃描時間。由于大多數紫外和深紫外激光器沒有線輸出輪廓，因此通常采用線激光元件使激光成形為線形。
半導體晶圓檢測中使用線激光光學元件的要求
使用深紫外波長的激光線進行晶圓缺陷檢測的要求非常嚴格-通常必須是很長的線（>10mm），同時保持激光線<10um的窄寬度和出色的均勻性。對于暗場顯微鏡，激光線需要以掠射角投射到晶圓上，同時在很長的線長度上保持緊密聚焦。這種線通常不能通過單衍射光學元件（如線型勻化片）來實現，因為它們對單模激光器產生散斑，而多模激光器不能以合理焦深聚焦到緊密線上。
這種類型的性能需要holoor高精度的光束整形光學元件，以生成具有所需邊緣清晰度、均勻性、寬度和長度的激光線。這種精度通常可以通過衍射光學或自由曲面光學來實現。
用于晶圓缺陷檢測的光束整形方法（holoor）
對線激光模組的嚴格要求表明，有幾種可能的解決方法來應對光束整形的挑戰，所有這些都需要多元件的衍射或自由形式的折射光學器件系統。
對于線長度在10-20mm范圍內的典型情況，單模深紫外激光器可提供足夠的功率來進行檢測。這種情況需要多個元件平**光束整形，其中**個元件產生線，而系統中的最后一個元件類似于衍射光學透鏡，用于準直線并將其聚焦在快慢軸上。
對于特別長的線，通常為>50mm，單模duv激光器很少有高的激光功率。因此，必須使用多模激光器，需要m2變換才能聚焦到窄線。這可以通過衍射解決方案（如leanline）與線勻化片結合來實現，以產生良好的均勻性。
激光分束器衍射光學元件可用于生成具有相同強度的焦點線。該線用于在晶圓中沿徑向掃描，從而能夠以較低的激光功率進行高分辨率缺陷檢測。這樣做的代價是降低了掃描速度，因為在任何給定時間成像的區域都明顯變小。
doe光學元件在線激光元件中用作關鍵整形元件時的優勢
衍射光學元件在將激光器塑造成一條（或多條線）的線方面具有幾個關鍵優勢，適用于晶圓計量等要求苛刻的應用：
1.衍射光學衍元件具有幾乎**的角度精度-這在需要測量精確距離時至關重要，例如在精確計量應用中。
2.衍射光學元件具有高ldt（損傷閾值），且doe光學元件通常是扁平元件，因此可以直接集成到多元件系統中。
3.doe光學元件可以在單個表面組合多種功能。例如，激光線分束器可以與線擴散器結合使用以生成多條線，從而實現多條通道缺陷檢測（允許線性探測器中的像素在沒有深紫外照明的情況下“休息”）。
4.基于衍射光學元件的激光束整形光學器件具有非常低的熱靈敏度，幾乎沒有熱透鏡，即使是輕微的離焦也會損害性能，因此特別適用于窄激光線整形。
問答：
1. 線激光元件如何用于晶圓缺陷檢測？
在晶圓檢測中，使用深紫外線束或光斑線作為照明源，以實現分辨率<100nm的高分辨率明場或暗場顯微鏡。該線由線激光元件或激光線分束器產生。
2. 激光線整形在晶圓檢測中面臨的挑戰是什么？
晶圓缺陷檢測等計量應用需要沿長線軸（>10mm）非常均勻的強度，同時通常需要<10um的窄線，以保持高缺陷檢測分辨率。還需要鋒利的邊緣，在暗場顯微鏡中，線還需要以高掠射角投影，同時仍保持其緊密聚焦。
3. 晶圓缺陷檢測使用哪些光束整形方法？
典型的線光斑是一個多元件系統，產生一個平**的、準直的窄線，聚焦在表面。或者，一個激光分光器可以產生一條光點線，然后在旋轉晶圓的同時進行徑向掃描。較長的線需要較高的激光功率，只有多模式激光器才能實現。因此，激光線發生器的光學元件通常包括一個m2轉換組件，允許在一個軸上緊密聚焦線，同時使其在*二個軸上較加均勻，然后是線勻化片和聚焦光學元件。
4. 衍射光學元件對線激光模組有哪些優勢？
衍射線激光模組提供幾乎**的角度精度，這是穩定計量過程所需的關鍵參數。它們還具有扁平、高損傷閾值，并且可以在單個表面集成多種光學的功能，使其成為使用高功率duv運行的多元件系統的理想選擇。
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