技术背景与行业痛点
半导体制造进入纳米级工艺时代,晶圆缺陷检测面临三大挑战:
1)深紫外波段光学噪声干扰:传统偏振片在200-400nm波段透光率不足,导致缺陷信号被噪声掩盖;
2)真空腔体污染风险:杂散光吸收材料释气率超标引发EUV光刻系统稳定性下降;
3)套刻误差测量精度不足:位置探测器线性度误*>0.5%时,28nm以下图形套刻偏差难以控制。
本方案整合Moxtek、Acktar、On-Trak三家光学元件产品,覆盖“光路控制-杂散光抑制-定位测量"等方面检测需求,为28nm以下晶圆缺陷检测技术提供关键光学元件支撑。
核心光学元件技术解析
Moxtek金属线栅紫外偏振片
型号:UVT240A/UVX240A/UVD240A/UCMNATC0

技术突破:
应用场景:用于晶圆缺陷检测设备,可有效提高缺陷检测尺度;光刻胶曝光,可有效提供曝光分辨率
关键性能参数:
参数项 | 规格 | 备注 |
工作波长范围 | 200-400nm |
|
入射角 | 0°±20° |
|
最大工作温度 | 250℃ (带镀膜) | 可满足耐高温的需求 |
透过率 | >80% @266nm (典型值) | 后续可提供193nm |
Acktar杂散光吸收膜:消除晶圆缺陷检测设备光路中杂散光
型号:Magic Black/Vacuum Black/Fractal Black/Ultra Black/Metal Velvet

技术突破:
非金属无机涂层:100%无机物构成,CVCM释气率<0.001%,RML释气率<0.2%;
EUV-VIS-IR全波段吸收:工作波长覆盖EUV-FIR(极紫外至远红外),涂层厚度很薄,完*由非金属和氧化物构成,不含有机物质,涂层厚度3-25μm可控。
广泛适用性:气体释放量极低,与蚀刻和剥离工艺完*兼容,适用于真空、低温和洁净室环境
应用场景:消除晶圆缺陷检测设备光路中杂散光,可有效提高缺陷检测尺度
关键性能参数:
| Magic Black | Vacuum Black | Fractal Black | Ultra Black | Metal Velvet |
工作波长 | EUV-NIR | EUV-SWIR | VIS-FIR | MWIR-LWIR | EUV-FIR |
涂层厚度 | 3-5um | 4-7um | 5-14um | 13-25um | 5-7um |
工作温度 | -269℃ 到 +350℃ |
极低释气 | CVCM 0.001%, RML 0.2% |
化学成分 | 100%无机物 |
On-Trak位置灵敏探测器:纳米级套刻误差测量仪
型号:PSM2-4/PSM2-10/PSM2-20/PSM2-45

技术突破:
应用场景:在半导体应用中,位置灵敏探测器因其能够精确测量光点、粒子束或辐射的位置信息而发挥着关键作用,主要应用于需要高精度定位、对准、测量和控制的设备和工艺环节。
关键性能参数:
型号 | 有效区域(mm) | 探测器类型 | 波长范围 | 典型分辨率 | 典型线性度 |
PSM 1-2.5 | 2.5 x 0.6 | 线性硅探测器 | 400-1100 nm | 62.5 nm | 0.1% |
PSM 1-5 | 5.0 x 1.0 | 线性硅探测器 | 400-1100 nm | 125 nm | 0.1% |
PSM 2-2 | 2.0 x 2.0 | 双横向硅探测器 | 400-1100 nm | 50 nm | 0.3% |
PSM 2-4 | 4.0 x 4.0 | 双横向硅探测器 | 400-1100 nm | 100 nm | 0.3% |
PSM 2-10 | 10.0 x 10.0 | 双横向硅探测器 | 400-1100 nm | 250 nm | 0.3% |
PSM 2-10Q | 9.0 x 9.0 | 象限硅探测器 | 400-1100 nm | 100 nm | 不适用 |
PSM 2-10G | 10.0 x 10.0 | 针垫式四横向锗探测器 | 800-1800 nm | 5 um | — |
PSM 2-20 | 20.0 x 20.0 | 双横向硅探测器 | 400-1100 nm | 500 nm | 0.3% |
PSM 2-45 | 45.0 x 45.0 | 双横向硅探测器 | 400-1100 nm | 1.25 um | 0.3% |
PRO紫外反射镜组:复杂光路紧凑化设计
型号:PRO#120/PRO#160/PRO#190

技术突破:
应用场景:适用于晶圆表面的缺陷检测,光刻机(对准和监控系统),套刻误差测量仪;
关键性能参数
型号 | 直径 | 平均反射率 | 平均透过率 |
UVBS45-1D | 25.4 mm | 40-50% | 40-50% |
UVBS45-2D | 50.8 mm | 40-50% | 40-50% |
结语:
本方案通过整合国*领*的光学元件,构建了28nm以下晶圆缺陷检测的“光学基准元件"方案。其核心价值在于突破深紫外波段光学控制、真空环境兼容性、纳米级测量三大技术壁垒,为中国半导体制造向14nm、7nm工艺跃迁提供关键检测技术关键元件支撑。
让每一颗芯片的缺陷无所遁形——这是光学技术的极限挑战,更是中国半导体制造的精度宣言。