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PSD检测工具看到'隐形'的垂直腔面发射激光器晶圆缺陷

发布:HPLlaser    |    2019-07-25 18:23    阅读:1504
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总部位于法国的Unity-SC公司专门研究用于半导体晶圆生产的光学检测工具,该公司表示其新系统将能够提高激光二极管制造的产量。

格勒诺布尔公司表示,其基于相移偏转测量(PSD)的“LIGHTsEE”设备可以在垂直腔面发射激光器(VCSEL)晶圆中发现其他“不可见”缺陷。即该相移偏转测量技术可检测其他光学计量工具所不具备的形貌缺陷。

设备需求

虽然VCSEL已经用于短距离光通信多年,但随着这些设备在智能手机面部安全系统中的应用,以及未来可能用于自动驾驶汽车的激光雷达装置,市场对VCSEL的需求预计将大幅增加。近年来,包括Lumentum,Finisar,II-VI和Trumpf子公司Philips Photonics在内的制造商都宣布计划大力投资VCSEL生产,以满足预期的需求。总部位于英国的晶圆代工厂IQE也计划根据需求迅速为其各种客户提供VCSEL外延片生产。

现在,Unity-SC表示其新研究成果将有助于提高产量,最终提高可靠性并降低激光器及其子系统的成本。VCSEL在自动驾驶汽车的激光雷达装置内的新兴市场正在快速增长,但出于安全性的考虑,还将特别地对无故障运行具有要求。

Unity-SC表示,当使用传统的光学检测工具探测基于砷化镓材料的VCSEL晶圆时,不会吸收或散射光的形貌缺陷根本不可见。尽管它们对基材本身的结构质量影响不大,但它们可能会导致设备在此过程中失效。例如,在布拉格光栅反射器的生产过程中,这些形貌缺陷会导致错误的布拉格周期,或者在某些特定情况下会导致应力引起的裂缝。这些故障可能发生在过程中或系统在热或压力条件下导致系统故障。

条纹图案

但是基于PSD技术,Unity-SC声称可以很容易地检测到这些缺陷。该公司提供完整的晶圆,非接触解决方案,且高度上的精准度低于5纳米。另外,由于采集是在不移动基板的情况下进行的,因此检测过程无压力且符合任何易碎基板。PSD通过将条纹图案投影到目标表面上,然后捕获反射的图案来工作。移动照明图案的相位然后检索反射图案中的相位分布产生目标表面的形貌细节,例如斜率的突然变化,这可能导致晶片制造过程中的缺陷。Unity-SC声称,在与主要VCSEL生产商进行的测试中,其PSD技术提高了产量并减少了设备故障。

VCSEL检测过程

 

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