利用衍射光學增強雷射計量: 半導體製造的精確解決方案

日期：2024/10/01

雷射計量是半導體製造的重要技術，依靠精確的光學測量來確保產品品質和產量。雷射計量是指利用雷射測量零件或子零件（例如晶圓上的微觀結構）的物理尺寸的多種技術。衍射光學器件以其獨特的特性，在提高雷射計量系統的性能和效率方面具有顯著的優勢。由於雷射光學計量具有不可否認的優勢，許多行業都在使用它，如下表所示：

	產業	應用	每個行業的一些關鍵優勢
1	半導體	在製造中，它用於表徵微觀結構和複雜的幾何形狀，例如光學臨界尺寸（OCD）。	高精度、高通量、無損
2	航空航天與汽車	雷射計量用於高精度測量關鍵零件	符合最高標準的可追溯性
3	醫療的	透過測量物理尺寸增強醫療器材的製造	測量快速準確

表 1：雷射計量依行業細分的主要優勢

雷射計量在半導體產業的應用

雷射計量設備（例如雷射干涉儀）用於被動掃描和表徵基材，使這種無損光學方法優於其他方法。此外，雷射掃描計量具有高靈敏度、高精度和準確度，這就是為什麼它被領先的半導體產業參與者廣泛採用的原因。每個設備的品質取決於製造機械的性能及其嚴格的製程控制。半導體製造設施優先考慮產量和吞吐量，推動晶圓檢測工具整合到生產線中。這些工具為製程優化提供即時 3D 數據，從而能夠表徵奈米特徵、粗糙度、晶圓弓度、薄膜厚度和缺陷檢查。高精度機械的結果是高品質的設備，從而產生高品質的消費品。

雷射計量的挑戰

精確的雷射計量需要最先進的組件來最大限度地減少雜訊並確保精度。高解析度測量，特別是對於使用極紫外光刻創建的特徵，需要先進的光學解決方案。雷射計量掃描可用於測量由極紫外光刻產生的小特徵，這是一種用於在半導體裝置中創建極小特徵的尖端光刻技術。這種雷射計量可以採用加長焦點DOE 來提高解析度並增加偵測範圍。Holo/Or 的繞射光學元件所產生的拉長焦點的圖示如下：

衍射光學：雷射計量的高精度解決方案

Holo/Or 的衍射光學元件 (DOE) 為雷射計量應用提供了一系列優勢：

• 高精度：嚴格的公差和接近絕對的角度精度確保了精確的測量。
• 客製化：客製化照明領域，從細線到均勻的禮帽，滿足特定要求
• 設計支援：Holo/Or 使用客戶提供的光學系統提供 DOE 性能模擬
• 耐用性：我們的 DOE 是經過蝕刻的單片熔融石英或硒化鋅窗口，帶有雷射級 AR 塗層。它們具有高LDT、高穩定性且不含聚合物或其他軟材料。

Holo/Or 專注於光束整形和分割解決方案，包括準直光束整形元件、衍射棱鏡陣列、衍射透鏡陣列和衍射分光元件。這些元件可以組合成單一組件，在單一表面上結合多種光學功能，並減少背反射造成的干擾。