光谱共焦 LANAHAI/ERT

光谱共焦传感器在光刻机中的应用
目前光刻机经历了六代改进：
**代是接触式光刻机。光刻机是掩模直接贴在硅片上曝光的，类似与投影，会造成较大的污染。
*二代是接近式光刻机。对接触式光刻机进行了改良，掩模和硅片之间留了点空隙，但成像不好。
*三代是全硅片扫描投影式光刻机。光刻机改良了扫描投影模式，并加入了物镜，进行光学矫正。
*四代是反射扫描摄影式光刻机。
*五代是步进式扫描投影式光刻机。顾名思义，就是采用了步进式扫描投影。 *六代就是EUV。EUV还使用反射镜取代了投射镜，还使用了较紫外光源，EU这俩字母就是较紫外的缩写，波长是13.5nm。因为用波长较短，很容易被任何东西吸收，包括空气，所以腔体内是真空系统。ASML研发EUV花了十来年时间，数百亿美元，可知其技术难度。EUV光刻机的售价曾为1亿美元一台。 光源、物镜目前还无法完全摆脱进口依赖 光源是光刻机的核心部件之一。在光刻机改进中，所使用的光源也不断改进发展： **代是436nm g-line。
*二代是365nm i-line。
*三代是248nm KrF。
*四代是193nm ArF。
较新的是13.5nm EUV。
目前，在集成电路产业使用的中高端光刻机采用的是193nmArF光源和13.5nmEUV光源。 193nmArF也被称为申紫外光源。使用193nmArF光源的干法光刻机，其光刻工艺节点可达45nm，采用浸没式光刻、光学邻近效应矫正等技术后，其极限光刻工艺节点可达28nm。 浸没式光刻是指在物镜和硅片之间增加一层特殊的液体，由于液体的折射率比空气的折射率高，因此成像精度更高。因此，也就有了浸没式光刻的叫法。 而当工艺尺寸缩小到22nm时，则必须采用辅助的两次图形曝光技术。然而使用两次图形曝光，会带来两大问题:一个是光刻加掩模的成本迅速上升，另一个是工艺的循环周期延长。因而，在22nm的工艺节点，光刻机处于EUV与ArF两种光源共存的状态。 对于使用液浸式光刻+两次图形曝光的ArF光刻机，工艺节点的极限是10nm，之后将很难持续。EUV光刻机，则有可能使工艺制程继续延伸到5nm。 中国在激光技术上颇有成就，国内有的单位用汞灯做光源，还由单位研发出了*一**的固态深紫外光源，但目前，固态深紫外光源还并未用于光刻机制造，在光源上还无法彻底摆脱进口。在物镜方面，虽然*科大精密工程创新团队自主研制的磁流变和离子束两种**精抛光装备，实现了光学零件加工的纳米精度。但浸没式光刻物镜异常复杂，涵盖了光学、机械、计算机、电子学等多个学科领域较*，二十余枚镜片的初始结构设计难度较大——不仅要控制物镜波像差，更要全面控制物镜系统的偏振像差。因此，在现阶段国内物镜也无法完全替代进口产品。 据了解，光源和物镜同属核高基02专项重点公关项目之一，相信不久以后会有好消息。 本次“光刻机双工件台系统样机研发”项目仅仅是核高基02专项的一部分，而且很有可能是**个通过核高基02专项验收的项目。相对于中科院光电技术研究所研制的紫外纳米压印光刻机，本次的技术突破——“光刻机双工件台系统”则是用于65nm前道光刻机的一项关键技术。虽然在技术上而言，65nm光刻机与ASML的差距依然巨大，但却是中国光刻机实现国产化替代万里长征的第一步。 作为光刻机成员ASML长期战略合作伙伴的德国米铱公司，以其**高精度和稳定性的位移传感器，为光刻机内部诸多定位需求提供量身定制的解决方案。在过去的半个世纪里，东莞蓝海ERT公司的光谱共焦测量技术一直秉承较高工艺水平和业界标准，不断追求自我挑战，将非接触精密测量领域的技术不断向前推进。


光谱共焦传感器原理
光谱共焦法是利用波长信息测量距离的。由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。
通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值。光谱共焦法的同轴共焦原理可以保证即使被测物存在倾斜或者翘曲，也可以进行高精度的测量，测量点不会改变。


光谱共焦传感器CCS具有**强测量能力，可稳定测量任何材质。


传统三角测距法对于反光较强的表面测量精度较差，光谱共焦传感器无论什么表面都可以在1μm精度内稳定测量。即使同时存在多种材质，使用同一安装方式也可以稳定测量。不用针对每一种材质进行重新安装或者调节，对于多种材质存在的被测物，也可用一个传感器，一种安装方式测量。

光谱共焦法
是利用波长信息测量距离的。由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值。光谱共焦法的光谱共焦原理可以保证即使被测物存在倾斜或者翘曲，也可以进行高精度的测量，光谱共焦传感器的测量点不会改变。

光谱共焦传感器具有**强的测量能力，可以稳定的测量任何材质（如，镜面、玻璃、不锈钢、白色陶瓷、高光金属、基板等）无论什么表面均可在1μm内稳定测量。即使多种材质存在，用同一安装方式也可以稳定测量。


光谱共焦传感器具有**强的角度特性，可测倾角87°，由于其同轴共焦原理，所以无像差干扰问题，即使被测物有过大倾角也不会影响测量精度。
镜面、透明、半透明体表面也可以有**强的角度特性，使用光谱共焦传感器，*严格的角度调整就可以进行高精度测量。即使被测物在运动过程中的跳动也不会对测量造成过大的影响。

对于透明体内测激光切割的定位，光谱共焦位移传感起可一通过单点定位到对应的位置。