紫外光刻和曝光是半导体行业生产各种高端芯片、微观电路结构的核心技术。在紫外光刻过程中,光源发射的紫外线通过掩模上的微小透镜或光栅,然后投射到光刻胶层上,形成所需的微细图案。
长期以来,半导体制造领域使用传统大功率汞灯和新型UVLED技术用于光刻设备的紫外光源。UVLED具有独特的技术优势和成本优势,能够输出稳定且超高功率的UV辐射,并保证长时间和长工作寿命,为半导体制造领域提供了一种理想解决方案。许多光刻应用依赖于包括 i、h 和 g 线 (365/405/435 nm) 辐射宽带曝光。
两种常用紫外光源:汞灯和准分子激光
下图是高强度汞灯发射光谱,选择不同波长作为光刻机的光源,对应的光刻机分别称之为G-line,H-line,I-line,DUV,波长越长,工艺能力越差,做出来的最小尺寸越大,工艺越落后,所以,6寸常用G-line和I-line,8寸和12寸FAB则主要用DUV和准分子激光,对比准分子激光和其他G-line,I-line光源,可以发现248nm的DUV的光源强度非常低,这对于生产效率会是大大的降低,因为强度不够,就只能增加曝光时间,从而降低了单位时间的产出,因此,进入纳米时代,光源基本用的都是248nm的KrF准分子激光,或者193nm的ArF激光。
总之对应不同的工艺生产需求,对紫外汞灯的波长已经辐射强度也不一样,但是对紫外辐射强度的要求都是高辐射W/cm²级别的,在十几W/cm²多到几十W/cm²这样。对此,在曝光工艺的设备中,我们常常是需要对改设备发出的紫外灯波长已经辐射强度进行检测,避免出现很大的误差和数值不对,会直接影响芯片质量。因此在改曝光设备中,需要高辐射紫外探测器去实时检测紫外灯的情况。
工采传感(ISweek)这边推荐一款德国sglux的高辐射紫外探测器UV-Cure。
“UV- cure”是一种高紫外线辐照度(范围为20mW/cm2至20W/cm2)的紫外线传感器,工作温度适中(<80°C)。通常,该传感器用于LED和基于冷却中压灯的UV固化系统中的负载传感器,可配置参数为信号输出类型、测量范围和频谱响应度。具备4-20mA、0-5V或者10V的模拟输出,也有USB、CAN总线、MOD总线的数字通信。
同时UV-Cure也有耐高温特别款,支持高达170°C的工作温度。
原文标题 : 高辐射紫外探测器在半导体行业曝光制成的应用