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关 键 词：原装光谱共焦位移传感器电话
行 业：仪器仪表 传感器 测距/距离传感器
发布时间：2021-04-24
ERT光谱共焦位移传感器在光刻机中的应用
光刻机的生产集中了光学，机械制造，电子信息，软件工程等多种精密性和高技术性科学，能够生产光刻机的厂商也不多。目前，全球市场上能够实现大规模工业化 生产的投影式光刻机设备厂商有ASML，Nikon，Canon，其中ASML以良好的技术优势占据了光刻机市场的60%以上份额，设备的价格折 合在1000万元以上。而科研和生产线用的中端和低端光刻机有德国SUSS,美国MYCRO NXQ等国外和韩国台湾，价格分布在几十万至几百万之间。 光刻机是将集成电路等电路图型投影到不同基片表面的设备。在半导体集成电路，半导体封装，平板显示器如LED屏幕，等离子屏幕，以及太阳能电池等生产中是工艺的核心设备。其制作难度高，精度要求严格，密集技术的重要设备 光刻工艺流程: 包括掩膜台系统、掩膜输送系统、投影物镜系统、硅片传输系统、调平调焦系统以及工件台系统在内的诸多机构均需要极高的定位精度、快速的测量频率和稳定的测量结果。ERT公司精密光谱共焦位移传感器,因其出众的产品性能，一直被广泛应用于光刻机的生产制造环节。 ERT公司提供的光谱共焦位移传感器，根据客户实际使用需求量身定制，满足客户对扫描频率，精度，同步和外形尺寸等一系列要求。目前已经被广泛使用在国际光刻机设备中，用于核心部件的定位和调整。 作为集成电路产业的核心装备，有人称光刻机为“人类精密复杂的机器”。 日前，清华大学召开了“光刻机双工件台系统样机研发”项目验收会，组对项目任务完成情况予以高度评价，并一致同意该项目通过验收。 工件台系统是光刻机的重要子系统，工件台系统的运行速度、加速度、系统稳定性和系统的定位建立时间对光刻机的生产精度和效率起着至关重要的作用。本次“光刻机双工件台系统样机研发”项目验收，标志中国在双工件台系统上取得技术突破，但这仅仅是实现光刻机国产化万里长征的一部分，距离打破ASML的技术垄断还有很长的路要走。 这次会议由国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”（核高基02专项）实施管理办公室组织召开，清华大学副校长薛其坤院士出席。 中外光刻机的巨大差距 光刻机被业界誉为集成电路产业上的明珠，研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此，能生产光刻机的厂商非常少，到的14nm光刻机就只剩下ASML，日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。 目前，光刻机领域的龙头老大是荷兰ASML，并已经占据了高达80%的市场份额，垄断了光刻机市场——的EUV光刻机售价曾高达1亿美元一台，且全球仅仅ASML能够生产。Intel、台积电、三星都是它的股东，重金供养ASML，并且有技术人员驻厂，Intel、三星的14nm光刻机都是买自ASML，格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。 相比之下，国内光刻机厂商则显得非常寒酸，处于技术的上海微电子装备有限公司已量产的光刻机中性能好的是90nm光刻机，制程上的差距就很大……国内晶圆厂所需的光刻机完全依赖进口。 这不仅使国内晶圆厂要耗费巨资购买设备，对产业发展和自主技术的成长也带来很大不利影响——ASML在向国内晶圆厂出售光刻机时有保留条款，那就是禁止用ASML出售给国内的光刻机给国内自主CPU做代工——只要中芯国际、华力微等晶圆厂采购的ASML光刻机，虽然不影响给ARM芯片做代工，但却不可能给龙芯、申威等自主CPU做代工、商业化量产。即便是用于科研和国防领域的小批量生产，也存在一定风险——采用陶瓷加固封装、的龙芯3A1500和在军市场使用的龙芯3A2000，只能是小批量生产，而且在宣传上 也只能含糊其辞的说明是境内流片……这很大程度上影响了自主技术和中国集成电路产业的发展。 光刻机工作原理和组成 光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，不同光刻机的成像比例不同，有5:1，也有4:1。然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图（即芯片）。东莞蓝海ERT光谱共焦位移传感器将很好地解决光刻机的生产制造环节。
光谱共焦位移传感器具有的测量能力，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，用同一安装方式光谱共焦位移传感器也可以稳定测量。
光谱共焦位移传感器具有的角度特性，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的角度特性，使用光谱共焦位移传感器，无需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。
如何选择光谱共焦位移传感器
那么如何选择合适的光谱共焦位移传感器呢？
我们建议大家注意以下：
注意被测物结构和材质，光谱共焦位移传感器的光谱共焦测量原理决定了其适合测量透明体或光滑表面。因为测量光路在同一轴线上，其避免了类似三角反射式激光位移传感器因回光被遮挡导致的测量失效。对于吸光材料，如黑色橡胶等材料，大部分入射光强会被吸收，这时需要合理调节曝光时间以获得足够测量信号。光谱共焦位移传感器测量多层透明体各层厚度时，会在每种介质界面上形成测量峰值，可以通过分析峰值之间的距离，换算为对应的厚度。光谱共焦位移传感器特别适合测量不同折射率的透明材料厚度。需要注意，如果被测材料的折射率未知，就需要严格校准才能获得准确测量结果。另外，常见用光谱共焦位移传感器测量深孔或深槽的情况。虽然光谱共焦位移传感器的测量光斑很小（微米级），但其整个光路是一个锥形结构，如果孔深、孔径比过大，需要让光谱共焦传感器厂家协助计算是否可以测量。如果锥形光路被遮挡严重，可能导致测量峰值不锐利，甚至无法定位的问题。所以使用光谱共焦位移传感器时，一定要先与厂家充分沟通，不要想当然人为可以测，结果却不好。目前国际上的主流的光谱共焦位移传感器，大致有德国米铱和法国Stil，都会要求客户在选用光谱共焦位移传感器时，预先告知被测物表面结构和反光特性。如果是被测材料和结构，如橡胶、暗纹和微小结构的情况，可能就需要用户提供样片进行试测，确保达到测量要求后才会订货。另外，采用光谱共焦位移传感器扫描复杂结构时，可能会因为复杂表面反复反光，在尖锐的棱角或深槽处，形成杂光或掉点，建议选择光谱共焦位移传感器之前，给厂家样片进行试测，厂家一般拥有丰富的实战经验，懂得如何采用合理的参数，包括曝光时间，光强，测量频率等可调参数，达到理想的测量效果。
光谱共焦位移传感器的控制器介绍/说明
1. CCS-100 介绍
CCS-100 是由一个控制器（光电模块）和一个或多个可更换的测头（色散物镜）
组成。测头由一根光纤连接到控制器上。
1.1 单通道CCS-100 控制器
CSS-100光谱共焦位移传感器的控制器主要控制信号采集，计算位移数据，可以通过RS232 接口，或USB2.0 接口，或0 到10v 的模拟信号输出提供数据传输功能。
1.1.1 描述
光谱共焦位移传感器控制器前面板特征：
电源开关
连接测头的的光纤插口
连接外接光源光纤插口（可）
RS232 和RS422 接口
USB2.0 接口
模拟信号输出和同步信号接口
编码器接口
电源接口
3 个LED 指示灯
运行暗信号采集的 dark 按钮
将模拟输出信号置零电平的 set zero 按钮
1.1.2光谱共焦位移传感器的 LED 指示灯
“错误”指示灯
橙 数据溢出
灭 没有错误
“光强”指示灯
灭 没有检测到光强
红 光强饱和状态
绿 光强合适（大于大值5%）
橙 光强低（小于大值5%）
“测量”指示灯
灭 在量程内没检测到目标
绿 在量程内（占总体的15%-85%）
橙 量程临界值（占总体的0%-15% 或者85%-）
1.2 光谱共焦位移传感器的测头和光缆
光谱共焦位移传感器测头是可以更换的：同一个控制器多可存储20个对应于不同的测头的校准表数据，即可配备20个不同的测头。
光谱共焦位移传感器测头是完全无源的，因为它没有包含热源和移动部件，所以要避免可能影响传感器测量过程精度的任何热膨胀。
将测头连接在控制器上的光缆长可以定做到10m，当整理光纤线时避免将其弯曲成曲率半径小于20mm的圆弧。
注意事项：
当整理光纤线时避免将其弯曲成曲率半径小于20mm的圆弧。
当不用光纤连接时，为了避免光纤头被污染，插口必须被保护盖盖住，否则可能导致传感器出故障。
1.3光谱共焦位移传感器的光源
CCS-100装有内部白色LED光源，LED亮度可以通过指令去修改。有两种控制模式可用：手动模式（亮度恒定）和自适应LED模式。在后一个模式中，传感器自动调节LED亮度以便优化信号电平。
1.4 光谱共焦位移传感器的可选择配件
下面的配件可以和传感器一起订购。
- DC 24V，3A 电源
- USB2.0 连接线
- RS232 连接线
- IO触发线
- 编码器连接线
2 光谱共焦位移传感器的安全
CCS-100是一个光电仪器，在正常操作条件下是安全的。
2.1 光谱共焦位移传感器的电气危险
CCS-100控制盒只能被合格的技术人员打开。
电气危险可能存在，尤其是对仪器不当的干预。
在更换配件，维修，清洁更换灯泡前要拔下仪器的电源。
2.2光谱共焦位移传感器的用光危险
测头发出的可见光的波长从400nm变化到750nm。
这束光包含的光流量比MPE（大允许曝光）小。但是还是建议不要用眼睛直接看测头里面。
2.3 光谱共焦位移传感器的一般建议
如果仪器掉落，表现出损坏迹象，功能不正常或者风扇不能正常运转。这种情况下不要打开仪器并且联系我们的服务热线。
仪器只能被合格技术人员用原装部件更换维修。
如果使用不当，或未能遵守指令，制造商不承担任何责任并且不再保修。
2.4符合欧盟法规89/336 / EEC «电磁兼容性»
CCS-100光谱共焦位移传感器符合下面的通用和统一标准。
EN 50 081-1 杂散发射
EN61000-6-2 抗扰动
2.5 符合RoHS法规
CCS-100光谱共焦位移传感器 符合RoHS标准
