高辐射紫外探测器在半导体行业曝光制成的应用

2024-07-25 13:38

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。

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