線激光元件被用于晶圓檢測

在半導(dǎo)體行業(yè)中，較小的表面缺陷和顆粒是一個主要問題，這會降低產(chǎn)量并耗費(fèi)生產(chǎn)的時間和成本。因此，檢測半導(dǎo)體晶圓表面的缺陷和污染至關(guān)重要，這是在半導(dǎo)體計量行業(yè)許多客戶面臨的挑戰(zhàn)。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(dāng)線沿徑向掃描時，晶圓旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生晶圓的大面積采樣，從而可以減少掃描時間。由于大多數(shù)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(dǎo)體晶圓檢測中使用線激光光學(xué)元件的要求
使用深紫外波長的激光線進(jìn)行晶圓缺陷檢測的要求非常嚴(yán)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(xué)元件（如線型勻化片）來實現(xiàn)，因為它們對單模激光器產(chǎn)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(xué)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(xué)或自由曲面光學(xué)來實現(xiàn)。
用于晶圓缺陷檢測的光束整形方法（holoor）
對線激光模組的嚴(yán)格要求表明，有幾種可能的解決方法來應(yīng)對光束整形的挑戰(zhàn)，所有這些都需要多元件的衍射或自由形式的折射光學(xué)器件系統(tǒng)。
對于線長度在10-20mm范圍內(nèi)的典型情況，單模深紫外激光器可提供足夠的功率來進(jìn)行檢測。這種情況需要多個元件平**光束整形，其中**個元件產(chǎn)生線，而系統(tǒng)中的最后一個元件類似于衍射光學(xué)透鏡，用于準(zhǔn)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(jié)合來實現(xiàn)，以產(chǎn)生良好的均勻性。
激光分束器衍射光學(xué)元件可用于生成具有相同強(qiáng)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(jìn)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(qū)域都明顯變小。
doe光學(xué)元件在線激光元件中用作關(guān)鍵整形元件時的優(yōu)勢
衍射光學(xué)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(guān)鍵優(yōu)勢，適用于晶圓計量等要求苛刻的應(yīng)用：
1.衍射光學(xué)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(guān)重要，例如在精確計量應(yīng)用中。
2.衍射光學(xué)元件具有高ldt（損傷閾值），且doe光學(xué)元件通常是扁平元件，因此可以直接集成到多元件系統(tǒng)中。
3.doe光學(xué)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(kuò)散器結(jié)合使用以生成多條線，從而實現(xiàn)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(xué)元件的激光束整形光學(xué)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(xiàn)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(chǎn)生。
2. 激光線整形在晶圓檢測中面臨的挑戰(zhàn)是什么？
晶圓缺陷檢測等計量應(yīng)用需要沿長線軸（>10mm）非常均勻的強(qiáng)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(tǒng)，產(chǎn)生一個平**的、準(zhǔn)直的窄線，聚焦在表面。或者，一個激光分光器可以產(chǎn)生一條光點線，然后在旋轉(zhuǎn)晶圓的同時進(jìn)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(xiàn)。因此，激光線發(fā)生器的光學(xué)元件通常包括一個m2轉(zhuǎn)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(xué)元件。
4. 衍射光學(xué)元件對線激光模組有哪些優(yōu)勢？
衍射線激光模組提供幾乎**的角度精度，這是穩(wěn)定計量過程所需的關(guān)鍵參數(shù)。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(xué)的功能，使其成為使用高功率duv運(yùn)行的多元件系統(tǒng)的理想選擇。
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