晶圓是制作集成電路（IC）最基礎(chǔ)的半導(dǎo)體材料，晶圓的質(zhì)量直接決定IC成品的質(zhì)量好壞。由于工藝水平不同，晶圓可能會(huì)在生產(chǎn)階段產(chǎn)生冗余物、晶體缺陷和機(jī)械損傷三種缺陷。因此，高效準(zhǔn)確的檢測(cè)設(shè)備，是提供高可靠性晶圓材料的保證。

Laser Quantum axiom 激光器系統(tǒng)，半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)的理想設(shè)備

由于檢測(cè)效率低下，半導(dǎo)體晶圓制造工藝經(jīng)常產(chǎn)生不必要的材料和時(shí)間浪費(fèi)。當(dāng)激光噪聲用作晶圓檢測(cè)的測(cè)量方法時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)量工藝。但是，某些激光特性的變化可能會(huì)錯(cuò)誤地標(biāo)識(shí)晶圓上的錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致誤報(bào)的產(chǎn)生，因此，會(huì)導(dǎo)致可避免的廢品率增加，最終浪費(fèi)材料和處理時(shí)間。

通過利用具有長(zhǎng)期功率穩(wěn)定性的超低噪聲激光器，可以在很大程度上消除這一問題，該激光器專為此類要求苛刻的24/7檢測(cè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)采集和分析顯示浸潤(rùn)測(cè)試數(shù)據(jù)

在高端計(jì)量應(yīng)用中，測(cè)量特征尺寸是半導(dǎo)體工藝監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵指標(biāo)。執(zhí)行此測(cè)量的有效方法是使用激光器作為探針在整個(gè)晶圓基片上快速掃描激光線。隨后測(cè)量反射信號(hào)，與樣品相互作用的激光噪聲可指示特征尺寸。激光噪聲越低，準(zhǔn)確表征這些特征測(cè)量值的精度就越高。

低噪聲激光是如何產(chǎn)生的？

通過在激光器的中心設(shè)計(jì)一個(gè)特定的低噪聲腔，并與專門為支持低噪聲而設(shè)計(jì)的機(jī)載電子控制子系統(tǒng)協(xié)同工作，可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)低噪聲規(guī)格。每個(gè)LaserQuantum系統(tǒng)均具有基于SANOFF濾波技術(shù)并獲得專利的低噪聲腔。SANOFF是一種選擇性模式剝離功能，旨在減少激光模式競(jìng)爭(zhēng)，從而產(chǎn)生超低噪聲規(guī)格。

通過在銅基板上化學(xué)氣相沉積產(chǎn)生的具有雙層島的單層石墨烯的 高光譜拉曼圖像。蒙特利爾大學(xué)化學(xué)系 Richard Marte 教授通過 Photon etc 公司的拉曼成像技術(shù)，獲得了該數(shù)據(jù)圖像

電子子系統(tǒng)采用一系列進(jìn)一步的降噪功能，這些功能與優(yōu)化的腔體設(shè)計(jì)相結(jié)合，以提供高水平的信號(hào)純度和一致性。其中一項(xiàng)是實(shí)時(shí)反饋功能，使用超快光電二極管對(duì)激光束信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。然后，該信號(hào)中存在的任何殘留噪聲都會(huì)在泵浦二極管處進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，從而在殘留噪聲峰值到達(dá)樣品之前就可以有效地消除它們。此功能與光學(xué)設(shè)計(jì)一起，可以形成超低噪聲激光器，無論周圍環(huán)境如何，它都能主動(dòng)、智能地保持超低噪聲水平。

顯示半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)的設(shè)置

功率穩(wěn)定性

激光器的高水平和長(zhǎng)期功率穩(wěn)定性也是此應(yīng)用中的關(guān)鍵因素，集成式實(shí)時(shí)功率反饋是系統(tǒng)可靠性和一致性的前提。所有LaserQuantum激光器均采用先進(jìn)的功能管理架構(gòu)設(shè)計(jì)，旨在將功率的微小波動(dòng)反饋給控制器，從而使功率穩(wěn)定性保持恒定。定制此反饋回路自動(dòng)化的能力使OEM廠商能夠從PID設(shè)置中執(zhí)行微調(diào)，以便在最苛刻的應(yīng)用中精確管理死區(qū)問題。

可靠性

作為關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中的主要功能，激光器系統(tǒng)必須能夠提供可靠的一致性。作為嵌入式OEM系統(tǒng)的制造商，LaserQuantum出產(chǎn)的每個(gè)系統(tǒng)都旨在作為標(biāo)配提供這項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)性能。制造的每臺(tái)激光器都經(jīng)過嚴(yán)格的300小時(shí)測(cè)試方案，可模擬各種苛刻的性能環(huán)境，包括溫度循環(huán)和振動(dòng)測(cè)試等。LaserQuantum的設(shè)計(jì)理念之一是，其所有激光器系統(tǒng)均在更高的功率循環(huán)條件下進(jìn)行測(cè)試，以確保在必要時(shí)可以提供附加功率，并確保長(zhǎng)期穩(wěn)定的性能。

LaserQuantumaxiom激光器系統(tǒng)具有本應(yīng)用白皮書中描述的所有技術(shù)，使其非常適合要求功率穩(wěn)定、低噪聲和穩(wěn)定性能的最苛刻應(yīng)用。

延伸閱讀

●LaserQuantumaxiom激光器系列

axiom系列激光器采用全新架構(gòu)，可提供連續(xù)波功率，其激光頭可集成當(dāng)前的所有光源。這種設(shè)計(jì)模式讓該系列產(chǎn)品易于集成到設(shè)備中，省去了泵浦光的光纖傳輸?shù)膹?fù)雜性。axiom系列激光器提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的紅光激光器（660nm/6W），出色的噪聲表現(xiàn)和穩(wěn)定性；綠光激光器則表現(xiàn)出極低的噪聲。這兩臺(tái)激光器都搭載了緊湊型電源的小型激光系統(tǒng)，是拉曼成像、粒子像速度、紅色熒光成像、鈦藍(lán)寶石泵浦和顯微鏡綠光的理想選擇。Axiom系列的兩種型號(hào)（532nm、660nm）都具有集成的水冷通道。

axiom532除了用于半導(dǎo)體檢測(cè)、光學(xué)捕獲和粒子圖像測(cè)速外，還十分適合作為鈦藍(lán)寶石泵浦源。憑借小于2μrad/℃的光束指向穩(wěn)定性，小于0.03%的典型噪聲值和小于0.1%的典型功率穩(wěn)定性，axiom系列激光器能傳送出令人滿意的高質(zhì)量光束。低噪聲、低溫控制是鈦藍(lán)寶石泵浦源的關(guān)鍵屬性，泵浦激光的噪聲可直接轉(zhuǎn)化成鈦藍(lán)寶石激光器的噪聲。

●拉曼顯微高光譜成像系統(tǒng)

由Photonetc開發(fā)的全球高光譜拉曼成像儀提供了一種獨(dú)特的解決方案，用于對(duì)大面積（最大1mmx1mm及更大）的高級(jí)材料進(jìn)行光譜和空間表征。通過將從拉曼光譜指紋獲得的豐富信息與全局高光譜成像的速度結(jié)合，高光譜拉曼成像儀擴(kuò)展了樣品分析的范圍，是一種強(qiáng)大的材料非侵入性成像方式（RIMA?NANO）。

與傳統(tǒng)的點(diǎn)成像拉曼系統(tǒng)不同，Photonetc高光譜拉曼成像儀采用了面成像技術(shù)，將激光擴(kuò)束后，用特殊的光學(xué)元件將擴(kuò)束后的高斯分布的激光整形成均勻分布的平頂激光，照射在樣品上，濾除反射的激光后，所有激發(fā)的拉曼光和再通過可調(diào)濾波器為主的高光譜成像組件，成像在ccd上，可在幾分鐘內(nèi)完成，以相元為單位，可以形成高達(dá)十萬組拉曼光譜數(shù)據(jù)。（內(nèi)容來源：laserquantum、Photonetc）