在半导体制造工艺持续向更小节点迈进的今天,晶圆表面缺陷检测的精度要求已迈入亚百纳米级别。然而,这一领域长期面临一个“隐形杀手"——激光散斑噪声。当检测系统使用激光光源时,粗糙晶圆表面产生的随机干涉条纹会形成杂散信号,将微小的缺陷信号淹没于噪声背景之中。如何在保证高速检测效率的同时,消除这一测量误差,成为行业亟待突破的瓶颈。
CCSAWAKI FOLS-10光纤输出纳秒脉冲LED光源单元,为这一难题提供了一个全新的解决思路——用“无散斑"的LED脉冲光,替代传统激光光源。
在激光扫描暗场检测系统中,晶圆表面固有的微粗糙度(即使是最高等级的晶圆,RMS粗糙度也在0.1-0.4nm级别)会引起随机散射,形成所谓的“雾霾信号"(haze signal),极大地抬高了检测噪声基底。当检测目标是数十纳米的微小颗粒时,其散射信号强度与背景噪声往往处于同一量级,导致检测灵敏度严重下降。
过去,业界尝试通过优化孔径设计、信号后处理等方法来抑制散斑噪声,但这些方法要么依赖经验阈值、缺乏理论根基,要么受限于算法性能而难以推广。从光源端解决问题,成为更根本的思路。
FOLS-10的独特1价值,源于其对LED发光特性的极1致开发。与激光的强相干性不同,LED发出的光天然具有低相干性,不会产生干涉条纹和散斑——这是其物理原理决定的。
一项针对9nm节点晶圆缺陷检测的研究证实,将激光光源替换为非相干LED后,散斑噪声被有效消除,系统成功在明场成像模式下同时检测出缺陷和表面污染颗粒。这为FOLS-10在半导体检测场景中的应用提供了有力的技术佐证。
FOLS-10的竞争力不仅在于消除了散斑误差,更在于它是一款兼具高速脉冲能力的专业光源。其核心规格如下:
纳秒级上升沿:25ns的脉冲上升时间
高频触发能力:最大重复频率10MHz,支持TTL外部触发
波长灵活可选:覆盖紫外至红外波段(365nm-950nm),可根据检测对象匹配最佳波长
光纤输出:FC接口、600µm/200µm芯径可选,便于系统集成
这意味着,FOLS-10不仅能提供无散斑的“纯净"照明,还能以高达10MHz的脉冲频率配合检测系统的高速扫描,满足产线对检测效率的要求。而25ns的上升沿特性,也为基于时间分辨的光学测量提供了可能。
在半导体检测的光源选型光谱中,激光提供高亮度和相干性,但带来散斑噪声;普通LED提供无散斑照明,但缺乏高速脉冲能力。FOLS-10恰好填补两者之间的空白——以LED的无散斑特性,提供类激光的脉冲调制能力。
对于面临激光散斑困扰的晶圆检测、封装基板检测、薄膜测量等场景,FOLS-10提供了一条无需改变系统基本架构、即可从源头消除散斑误差的路径。其紧凑的尺寸(40×24×60mm,重70g)和光纤输出设计,也使其易于集成至现有检测设备中。
当半导体检测的精度竞赛步入“散斑主导"的时代,从光源端重新审视技术路线,或许正是破局的关键所在。CCSAWAKI FOLS-10,为半导体精密测量,带来一束不含“噪点"的纯净脉冲光。