在半導體制造工藝持續向更小節點邁進的今天,晶圓表面缺陷檢測的精度要求已邁入亞百納米級別。然而,這一領域長期面臨一個“隱形殺手"——激光散斑噪聲。當檢測系統使用激光光源時,粗糙晶圓表面產生的隨機干涉條紋會形成雜散信號,將微小的缺陷信號淹沒于噪聲背景之中。如何在保證高速檢測效率的同時,消除這一測量誤差,成為行業亟待突破的瓶頸。
CCSAWAKI FOLS-10光纖輸出納秒脈沖LED光源單元,為這一難題提供了一個全新的解決思路——用“無散斑"的LED脈沖光,替代傳統激光光源。
在激光掃描暗場檢測系統中,晶圓表面固有的微粗糙度(即使是最高等級的晶圓,RMS粗糙度也在0.1-0.4nm級別)會引起隨機散射,形成所謂的“霧霾信號"(haze signal),極大地抬高了檢測噪聲基底。當檢測目標是數十納米的微小顆粒時,其散射信號強度與背景噪聲往往處于同一量級,導致檢測靈敏度嚴重下降。
過去,業界嘗試通過優化孔徑設計、信號后處理等方法來抑制散斑噪聲,但這些方法要么依賴經驗閾值、缺乏理論根基,要么受限于算法性能而難以推廣。從光源端解決問題,成為更根本的思路。
FOLS-10的獨特1價值,源于其對LED發光特性的極1致開發。與激光的強相干性不同,LED發出的光天然具有低相干性,不會產生干涉條紋和散斑——這是其物理原理決定的。
一項針對9nm節點晶圓缺陷檢測的研究證實,將激光光源替換為非相干LED后,散斑噪聲被有效消除,系統成功在明場成像模式下同時檢測出缺陷和表面污染顆粒。這為FOLS-10在半導體檢測場景中的應用提供了有力的技術佐證。
FOLS-10的競爭力不僅在于消除了散斑誤差,更在于它是一款兼具高速脈沖能力的專業光源。其核心規格如下:
納秒級上升沿:25ns的脈沖上升時間
高頻觸發能力:最大重復頻率10MHz,支持TTL外部觸發
波長靈活可選:覆蓋紫外至紅外波段(365nm-950nm),可根據檢測對象匹配最佳波長
光纖輸出:FC接口、600µm/200µm芯徑可選,便于系統集成
這意味著,FOLS-10不僅能提供無散斑的“純凈"照明,還能以高達10MHz的脈沖頻率配合檢測系統的高速掃描,滿足產線對檢測效率的要求。而25ns的上升沿特性,也為基于時間分辨的光學測量提供了可能。
在半導體檢測的光源選型光譜中,激光提供高亮度和相干性,但帶來散斑噪聲;普通LED提供無散斑照明,但缺乏高速脈沖能力。FOLS-10恰好填補兩者之間的空白——以LED的無散斑特性,提供類激光的脈沖調制能力。
對于面臨激光散斑困擾的晶圓檢測、封裝基板檢測、薄膜測量等場景,FOLS-10提供了一條無需改變系統基本架構、即可從源頭消除散斑誤差的路徑。其緊湊的尺寸(40×24×60mm,重70g)和光纖輸出設計,也使其易于集成至現有檢測設備中。
當半導體檢測的精度競賽步入“散斑主導"的時代,從光源端重新審視技術路線,或許正是破局的關鍵所在。CCSAWAKI FOLS-10,為半導體精密測量,帶來一束不含“噪點"的純凈脈沖光。