国产首台193 nm深紫外激光干涉仪面世| OE NEWS
继德国、美国和日本之后,中国终于也具有了自主的193 nm 深紫外激光干涉仪。7月15日乾曜光学首台193 nm深紫外激光干涉仪成功下线,并且技术指标达到测量精度RMS优于2 nm,RMS波前重复性优于0.2 nm。
凝聚多方付出的成果
正是源于客户的信任,即便乾曜光学此前并无 193 nm 干涉仪的研制经验,他们仍果断下达订单,同时提供技术支持并协调供应商资源;也得益于供应商伙伴的全力配合,为压缩项目周期,他们打破常规、特事特办,如同交警护送赶考学子般一路‘绿灯’畅行;更离不开乾曜光学团队的极致创新与精工细作:从方案设计、零件制造、组装测试到品质保障,每个环节都力求精益求精。

193 nm深紫外激光干涉仪团队合照
晶圆缺陷检测物镜“细微之处见真章”
晶圆缺陷检测设备中的物镜是现代光学工程的巅峰之作,它集成了超高NA、极短波长、极致像差校正、大视场、高透射率、超低杂散光、优异稳定性等尖端技术于一身。其设计和制造难度极高,成本也非常昂贵。这些苛刻的光学技术要求的唯一目标就是:在晶圆高速扫描过程中,稳定地提供超高分辨率、高对比度、低噪声的光学图像,从而可靠地检测出尺寸微小、对比度低的各种致命缺陷,确保先进半导体制造的良率和可靠性。

素绘193深紫外激光干涉仪
“超凡脱俗”

使用193 nm深紫外激光干涉仪测量有图晶圆缺陷检测物镜的光学波像差,是评估其性能极限(如 RMS优于2 nm)的核心技术手段。这种测量直接关联到物镜的分辨率、对比度和缺陷检测灵敏度。
乾曜光学素绘193 nm深紫外激光干涉仪是一种等厚干涉原理的高精度波前测量设备,其核心原理是通过参考光与被测光形成的干涉条纹分析波前畸变。 乾曜光学团队解决了一系列测量193 nm物镜波像差的关键挑战。
波长匹配性
挑战:物镜设计优化于193 nm,必须在工作波长下测量才能反映真实性能(色差、材料色散、镀膜特性)。
技术:使用193 nm激光器作为光源。这是菲索干涉仪的核心,要求激光具有极高的空间相干性、时间相干性、波长稳定性和功率稳定性。
超高数值孔径(NA)测量
挑战:晶圆检测物镜NA极高甚至达到0.98,传统干涉仪难以在如此大角度下保持高精度。
技术:专用NA0.95和NA0.98高反球面反射镜,反射率大于50%@193 nm,全口径面形误差PVr优于31.64 nm。
极低像差测量精度
挑战:要求测量精度RMS优于2 nm甚至更高。
快速移相干涉技术(FPSI): 通过精密移相器(压电陶瓷驱动)引入已知相位变化(如0°, 90°, 180°, 270°),采集多帧干涉图,利用算法(如5步法、13步法)精确计算每个像素点的波前相位,精度可达RMS优于2 nm或更高。
先进波前重构算法
如Zernike多项式拟合、区域法重建,精确分离和量化各种像差(球差、彗差、像散等)。
环境控制
挑战:193 nm光易被空气吸收(氧气、水汽),且热变形、振动、气流对纳米级测量是灾难性的。
真空或充纯氮(N2)环境: 整个干涉光路置于真空腔或持续通高纯氮气的密封环境中,消除空气吸收和折射率扰动。
超精密恒温系统: 控制环境温度在±0.02°C甚至更优。
杂散光抑制
挑战:193 nm光易在光学表面和机械结构上产生散射光,污染干涉图。
低散射镀膜: 193 nm专用增透膜(AR)和高反膜(HR)。
洁净室环境: 防止灰尘成为散射源。
参考镜校准
挑战:参考镜本身的误差会直接传递到测量结果中。
绝对校准技术:使用如“三平面旋转法”、“标准球随机旋转法”和“双球面旋转互检法”等绝对测量技术标定标准镜自身面形误差,并在后续测量中扣除。
免责声明:本文旨在传递更多科研资讯及分享,所有其他媒、网来源均注明出处,如涉及版权问题,请作者第一时间联系我们,我们将协调进行处理,最终解释权归旭为光电所有。




