Micro-Epsilon推出适用于真空环境的纳米级精密测量干涉仪
全新interferoMETER IMP DS35/VAC可实现纳米级分辨率的非接触距离测量,助力半导体及玻璃晶圆生产中的高精度应用。
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现代半导体光刻、物理气相沉积(PVD)以及玻璃面板显示器制造,越来越多地在高真空和超高真空(UHV)腔室内直接进行精密搬运和多层检测。传统的非接触式光学位移传感器,例如激光三角测量探头或标准光谱共焦传感器,在真空环境中往往面临挑战:聚合物放气、热漂移,或工作距离过短,导致精密光学镜头过于靠近移动的晶圆卡盘和高温基板。此外,标准增量式激光干涉仪测量的是相对位移而非绝对距离,一旦光束被晶圆边缘、刻蚀沟槽或台阶状表面形貌遮挡,便会丢失位置基准。要克服这些测量局限,需要采用低放气真空级材料制造的绝对测量光学传感器,在安全的机械间距下实现纳米级精度。
为应对真空工艺设备内的高精度测量挑战,Micro-Epsilon(德国米铱)推出interferoMETER IMP DS35/VAC,进一步扩充其绝对测量白光干涉仪产品组合。该传感器专为低至超高真空范围的真空环境设计,将坚固的不锈钢外壳与适用于真空的光学组件相结合,防止腔室污染。
IMP DS35/VAC的核心优势在于约35 mm的大偏移距离与2.1 mm测量范围的结合。这一较大的工作间距使其能够在玻璃晶圆生产和镀膜晶圆检测中进行非接触位置监测,避免与精密基板发生物理碰撞,同时还能覆盖拥挤工艺腔室内低位或难以触及的测量点。光学组件投射的光斑直径仅为15 µm,可可靠检测精细微结构和狭窄的晶圆特征;±1°的测量角度则可在严苛的安装条件下保持信号稳定。
亚纳米分辨率与多层测量控制器集成
IMP DS35/VAC传感器通过光纤传输直接连接Micro-Epsilon的IMS5400和IMS5400MP工业干涉仪控制器,使敏感电子元件与真空腔室相互隔离。与这些控制器配合使用时,系统可实现小于1 nm的分辨率和小于±50 nm的线性度,满足现代半导体和平板检测产线严格的工艺控制公差要求。
搭配多峰型IMS5400MP控制器时,系统不仅能进行单一表面的距离跟踪,还可在多达13个光学界面上同时进行多峰距离测量和厚度评估。工艺工程师因此可在一次非接触测量中,测量透明、多层或镀膜玻璃基板的空气间隙、镀层厚度及各层尺寸。
补充信息
本节介绍原产品发布中未包含的技术规格和竞品对比。
在工业白光干涉测量中,绝对距离测量基于低相干干涉原理,采用宽带近红外超辐射发光二极管(中心波长通常约为840 nm)。单色激光干涉仪以增量方式计数干涉条纹,在台阶高度处存在相位模糊问题;而低相干白光干涉仪将宽带光分为参考臂和测量目标两路,并通过控制器内置的高速光谱仪分析所得的光谱干涉图样。由于只有当光程差接近零时才会产生相长干涉,系统在上电后或光束中断后都能立即确定准确的物理距离,不受图形化硅晶圆或玻璃晶圆上台阶轮廓不连续的影响。在超高真空环境中运行还需遵循严格的材料规范:光学探头必须通过排气盲孔消除残留气穴,用PTFE或裸不锈钢波纹铠装替代标准PVC或聚氨酯电缆护套,并使用真空兼容环氧树脂和UHV光纤馈通件,防止放出的碳氢化合物污染EUV光刻反射镜或薄膜沉积腔室。
在高精度非接触光学位移与计量市场中,Micro-Epsilon的IMP DS35/VAC可直接对标以下厂商的真空级光学传感器:基恩士(如SI-F系列光谱干涉位移传感器和CL-3000共焦位移传感器)、Precitec(CHRocodile IT及真空兼容光谱共焦探头)、Fogale Nanotech(电容式及低相干干涉晶圆传感器)以及Zygo(ZMI激光位移干涉仪)。Precitec CHRocodile和基恩士CL-3000等光谱共焦传感器在漫反射或曲面上具有更高的倾角容差,但要以共焦光学实现亚纳米分辨率,工作距离通常仅限几毫米。相反,Zygo ZMI等传统外差激光干涉仪可在长距离上实现皮米级分辨率,但需要在目标上安装配合使用的角锥反射镜,且光束中断后会丢失绝对位置。凭借亚纳米分辨率、多达13层的多峰透明体评估以及不锈钢UHV封装中35 mm的偏移距离,Micro-Epsilon为半导体设备OEM和玻璃晶圆制造商提供了一款紧凑、不依赖目标的绝对测量传感器,适用于空间紧凑的真空装载锁和晶圆对准平台。
Edited by Maria Brueva, Induportals editor – adapted by AI.

