乾曜光學首臺193nm深紫外激光干涉儀于2025年7月15日成功下線,技術指標達到測量精度RMS優于2nm,RMS波前重復性優于0.2nm。繼德國、美國和日本之后,中國具有了自主的193nm深紫外激光干涉儀。
這一成果凝聚著多方的付出和支持:有客戶的信任,在乾曜光學沒有193nm干涉儀研制經驗的情況下下達訂單,提供技術支持并協調供應商資源;也有供應商合作伙伴的通力配合,為了壓縮節點時間特事特辦,就像警察護送趕考的學子一樣,一路綠燈暢行;更有乾曜光學團隊的極致創新和精工細作,從方案設計、零件制造、組裝測試到品質保證,每一個環節都精益求精。
當日,項目團隊成員齊聚一堂,共同見證了這一激動時刻,分享成功的喜悅并總結項目經驗。
楊毓總經理在掌聲中隆重宣布:“乾曜光學首臺193nm深紫外激光干涉儀成功下線!”簡短話語中,包含著團隊對自主創新的執著和自豪。
技術總監祝沛:“從266nm到193nm,看似只是波長的縮短,實則是從‘有參考’到‘全自主’的質變。深紫外波段的未知性,讓每一步設計都如履薄冰。但團隊用兩周時間,把無數‘可能失敗’變成了‘必然成功’。這不僅是一臺設備的下線,更是乾曜技術實力的證明——中國也能造出可交付、可信賴的193nm深紫外激光干涉儀。過程的艱辛無需多言,但這份突破,值得我們所有人驕傲。”
儀器制造部王萬:“我們負責設備裝配時,最初完全是‘摸著石頭過河’。對比633nm干涉儀光學穿軸一次成功,193nm的光學穿軸我們調試不下50次,光路校準反復調整,每一次微調都關乎最終精度。”
采購計劃部楊敏:“193nm項目的物料堪稱‘史上最復雜’——新品多、工序繁、交期緊。但采購從不是孤軍奮戰:楊心、劉云超等同事與我們一道,駐場供應商車間逐項盯進度、查質量,最終確保所有物料按時達標。正是這種‘擰成一股繩’的協作,為設備下線筑牢了根基。”
技術中心周浩:“這是我首次接觸深紫外項目,從一臉茫然到參與其中,見證了太多次‘山重水復’后的‘柳暗花明’。無數次試錯雖累,但看到設備成功運行的那一刻,所有付出都有了意義。能參與這樣的突破,我無比自豪。”
193nm深紫外激光干涉儀團隊合照
193nm深紫外激光干涉儀的下線,是乾曜光學的里程碑,更是中國自主創新的縮影。以此次突破為起點,乾曜人將繼續以協作鑄根基、以創新拓前路,在高端光學領域書寫更多“中國智造”的傳奇。
晶圓缺陷檢測物鏡“細微之處見真章”
晶圓缺陷檢測設備中的物鏡是現代光學工程的巔峰之作,它集成了超高NA、極短波長、極致像差校正、大視場、高透射率、超低雜散光、優異穩定性等尖端技術于一身。其設計和制造難度極高,成本也非常昂貴。這些苛刻的光學技術要求的唯一目標就是:在晶圓高速掃描過程中,穩定地提供超高分辨率、高對比度、低噪聲的光學圖像,從而可靠地檢測出尺寸微小、對比度低的各種致命缺陷,確保先進半導體制造的良率和可靠性。
素繪193深紫外激光干涉儀“超凡脫俗”
使用193nm深紫外激光干涉儀測量有圖晶圓缺陷檢測物鏡的光學波像差,是評估其性能極限(如 RMS優于2nm)的核心技術手段。這種測量直接關聯到物鏡的分辨率、對比度和缺陷檢測靈敏度。
乾曜光學素繪193nm深紫外激光干涉儀是一種等厚干涉原理的高精度波前測量設備,其核心原理是通過參考光與被測光形成的干涉條紋分析波前畸變。 乾曜光學團隊解決了一系列測量193nm物鏡波像差的關鍵挑戰。
波長匹配性
挑戰:物鏡設計優化于193nm,必須在工作波長下測量才能反映真實性能(色差、材料色散、鍍膜特性)。
技術:使用193nm激光器作為光源。這是菲索干涉儀的核心,要求激光具有極高的空間相干性、時間相干性、波長穩定性和功率穩定性。
超高數值孔徑(NA)測量
挑戰:晶圓檢測物鏡NA極高甚至達到0.98,傳統干涉儀難以在如此大角度下保持高精度。
技術:專用NA0.95和NA0.98高反球面反射鏡,反射率大于50%@193nm,全口徑面形誤差PVr優于31.64nm。
極低像差測量精度
挑戰:要求測量精度RMS優于2nm甚至更高。
快速移相干涉技術(FPSI): 通過精密移相器(壓電陶瓷驅動)引入已知相位變化(如0°, 90°, 180°, 270°),采集多幀干涉圖,利用算法(如5步法、13步法)精確計算每個像素點的波前相位,精度可達RMS優于2nm或更高。
先進波前重構算法
如Zernike多項式擬合、區域法重建,精確分離和量化各種像差(球差、彗差、像散等)。
環境控制
挑戰:193nm光易被空氣吸收(氧氣、水汽),且熱變形、振動、氣流對納米級測量是災難性的。
真空或充純氮(N2)環境: 整個干涉光路置于真空腔或持續通高純氮氣的密封環境中,消除空氣吸收和折射率擾動。
超精密恒溫系統: 控制環境溫度在±0.02°C甚至更優。
雜散光抑制
挑戰:193nm光易在光學表面和機械結構上產生散射光,污染干涉圖。
低散射鍍膜: 193nm專用增透膜(AR)和高反膜(HR)。
潔凈室環境: 防止灰塵成為散射源。
參考鏡校準
挑戰:參考鏡本身的誤差會直接傳遞到測量結果中。
絕對校準技術:使用如“三平面旋轉法”、“標準球隨機旋轉法”和“雙球面旋轉互檢法”等絕對測量技術標定標準鏡自身面形誤差,并在后續測量中扣除。