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晶圓表面缺陷檢測需高強度均勻照明以識別微米級劃痕、顆粒污染及圖形畸變。傳統(tǒng)石英光纖束因光傳輸效率低(約30%-40%填充率)和端面散射問題,易導致:
照明均勻性不足(±15%以上)
紫外波段透射率衰減(<50%@340nm)
頻繁彎折引發(fā)光纖斷裂
參數(shù) | 3mm芯徑 | 5mm芯徑 | 檢測應(yīng)用價值 |
光譜范圍 | 340-800 nm | 340-800 nm | 覆蓋紫外缺陷激發(fā)至可見光成像 |
出光角度 | 72° | 72° | 實現(xiàn)晶圓全表面無死角照明 |
傳輸距離 | 30 m | 30 m | 靈活布局檢測設(shè)備 |
紫外透射率 | >85%@340 nm | >85%@340 nm | 提升微顆粒散射信噪比 |
光強均勻性 | ±3% | ±3% | 消除檢測圖像偽影 |
長期工作溫度 | -5℃ ~ +35℃ | -5℃ ~ +35℃ | 適配潔凈室恒溫環(huán)境 |
液態(tài)芯層折射率匹配液(n=1.46)實現(xiàn)全反射臨界角<28°
340nm紫外透射率>85%,支持DUV缺陷檢測(如193nm光刻膠殘留)
紅外截止特性(800nm后銳降)避免晶圓熱損傷
抗彎折壽命:10萬次彎曲(曲徑R=50mm)無衰減
(石英束<5000次即斷裂)
防漏液設(shè)計:多層聚合物管壁+激光焊接端頭,通過ISO Class 5潔凈度認證
環(huán)形光導選件可實現(xiàn)多角度照明,增強邊緣缺陷對比度
檢測指標 | 石英光纖束 | 380系列液芯光纖 | 提升效果 |
0.2μm顆粒捕獲率 | 78.2% | 95.6% | +22.3% |
劃傷識別一致性 | ±15% | ±5% | 波動降低67% |
紫外照明強度 | 42 mW/cm2 | 68 mW/cm2 | +62% |
維護周期 | 3個月 | 18個月 | 延長6倍 |
問題背景:
某半導體廠0.13μm工藝線,石英束照明導致線寬測量誤差超±8%
解決方案:
替換為Lumatec 380-5mm液芯光纖(長度8m)
終端加裝72°勻光透鏡
光源升級為300W氙燈
結(jié)果:
線寬量測一致性提升至±1.5%
缺陷檢測節(jié)拍從120片/小時提升至180片/小時
年維護成本降低37萬美元
限制因素 | 技術(shù)對策 |
溫度敏感性 | 集成熱電冷卻器(TEC)控溫±1℃ |
不可切割定制 | 預(yù)置標準長度+快速連接器方案 |
端面清潔要求 | 配套自動干冰清洗模塊 |
Lumatec 380系列液芯光纖通過液態(tài)全反射通道突破傳統(tǒng)光學局限,成為晶圓明場檢測的理想選擇:
340nm紫外高透射——激活微缺陷光學響應(yīng)
100%填充率——消除照明暗區(qū)
72°精準出光——匹配高NA物鏡景深
30米柔性傳輸——重構(gòu)設(shè)備空間布局
建議在以下場景優(yōu)先選用:
? 45nm以下制程的DUV檢測
? 300mm晶圓全域掃描系統(tǒng)
? 在線式高速檢測設(shè)備(>150wafers/hour)
選型提示:
3mm芯徑:適用于局部高分辨率檢測(光斑直徑<5mm)
5mm芯徑:推薦用于整片晶圓快速掃描