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美国HINDS Exicor 150AT 解密半导体“隐形应力” 亚纳米级双折射检测方案

更新时间:2026-04-02      浏览次数:20
在半导体制造的精密世界里,肉眼不可见的“应力"往往是导致良率下降的元凶。无论是硅晶圆的切割研磨,还是光掩模的图案转移,微小的应力都会诱导材料产生双折射(Birefringence)。若不能精准量化这些应力,就无法保证芯片制造的精度。

Hinds Instruments 的 Exicor® 150AT 双折射测量系统,正是为解决这一难题而生。作为该系列产品中的“主力平台"(Work Horse),它利用专的利的光弹调制器(PEM)技术,将双折射测量的精度推向了亚纳米级(Sub-nanometer)的新高度。

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1. 核心技术:为何选择 PEM?


传统的偏光测量往往受限于机械旋转部件的精度和速度。Exicor 150AT 采用了独特的光学设计,彻的底消除了光路中的移动部件。
  • 高速调制: 其核心的光弹调制器(PEM)以 50kHz 的超高频率进行调制,配合锁相放大器技术,能够实现毫秒级的信号响应。

  • 同步测量: 这种设计允许系统同时测定双折射的大小(延迟值)和快轴角度,无需在测量角度间切换,从根本上保证了数据的高重复性(±0.015nm)。



2. 应用场景:从晶圆到光掩模


Exicor 150AT 的台式设计和直观软件,使其成为日常评估的理想工具。
  • 半导体晶圆检测(≤150mm):

    • 痛点: 切割、研磨和外延生长工艺极易引入应力。

    • 方案: 150AT 进行全场双折射分布测量,有效识别应力源,帮助工程师评估材料晶格完整性和工艺稳定性。

  • 光掩模质量评估:

    • 痛点: 掩模上的微小应力会导致光刻图案转移偏差。

    • 方案: 通过高分辨率双折射均匀性扫描,剔除由材料缺陷引起的光学性能偏差,确保光刻精度。

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3. 极的致参数:定义行业标准


基于 633nm 激光源(也可定制深紫外至近红外波段),Exicor 150AT 提供了令人惊叹的性能指标:
关键指标性能参数意义
分辨率0.001 nm能够捕捉最微弱的双折射信号
重复性±0.015 nm确保长期测量数据的稳定性
快轴角度精度0.01° / ±0.07°精准定位应力方向
测量速率最的高 100 pps适应大面积自动映射需求
样品尺寸最的大 6"x6"覆盖主流半导体晶圆尺寸













结语


Hinds Instruments Exicor 150AT 不仅仅是一台测量仪器,它是半导体制造过程中保障材料质量与工艺稳定性的“守门员"。凭借专的利 PEM 技术和亚纳米级的灵敏度,它将继续在微纳制造领域发挥不可替代的作用。


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