導讀

匯集多種優勢特征于一體的平行紫外光源是半導體芯片制造中實現高精度、超準確曝光效果的關鍵。對比矩陣式LED光源，友思特ALE光源的光刻曝光效果展示出了優異的性能。

矩陣式LED光源 vs ALE光刻曝光光源

隨著半導體技術的飛速發展，光刻曝光技術作為芯片制造的核心環節之一，對光源的參數要求也越來越高。一款優異的紫外光源應該具備高功率輸出、卓越的穩定性、長久的壽命、高度的均勻性以及較小的發散角等特點，才能滿足高精度、高準確的掩膜或投影式光刻曝光方式。

實現平行紫外光源的方式有很多種，市面上較為常見的為矩陣式LED光源，通過將多個LED芯片按照一定規律排列，形成矩陣結構，從而實現對不同區域的光照控制。該技術具有成本低、易于實現大規模生產等優點，因此在商業領域得到了廣泛應用。

圖1. 矩陣LED光源

而友思特 ALE 光刻曝光光源則采用了先進的高功紫外芯片和準直透鏡技術，設計精密的光路設計和控制系統，能夠實現高精度、高均勻性的光刻曝光，滿足現代曝光工藝對光源的高要求。

圖2.?通過光纖耦合準直透鏡、直接耦合準直透鏡

本文將兩種光源的性能進行對比分析，為曝光光源領域的研究和應用提供參考。

光源性能對比

1.波長輸出

友思特光刻曝光光源在波長輸出方面表現出色，能夠隨意搭配365、385、405、435nm 等不同波長的光源，從而增加設備的光通道數量，滿足多樣化需求。而矩陣式LED光源則多為單波長或雙波長設置，較少有三波長或四波長配置。

圖3. ALE/1.4波長輸出

2.功率輸出

在功率輸出方面，得益于其先進的PRI技術和精密的光路設計，友思特光刻曝光光源的功率堪比幾KW的超高壓汞燈。矩陣式LED光源借助較高功率的芯片組裝，也可以實現較高的輸出功率。

圖4. ALE/3.2與200W汞燈對比 圖5. ALE/2與5000W汞燈對比

3.均勻性

均勻性是光刻曝光光源的重要性能指標之一。友思特光刻曝光光源在任意面積上都能實現<2%的均勻性，表現出色。而矩陣式LED光源最高可實現3%的均勻性，且拼接矩陣LED之間的距離存在誤差，存在功率波峰和波谷的問題，可能導致光刻效果的不均勻。

圖6.?矩陣LED拼接處功率不均勻

4.發散角

發散角越小，證明光源的平行度越小，光線越平行，曝光精度越高，發生衍射的概率越小。友思特光刻曝光光源的發散角極限可以做到1.4°，而矩陣式LED光源的發散角則在1.5-5°之間。

5.冷卻系統

冷卻系統對于保證光源的穩定運行至關重要。友思特光刻曝光光源采用了TEC+特殊液體冷卻系統，能夠確保光源在高功率下溫度不超過30℃，且溫度過高時會報警，保證了光源的穩定性和安全性。而矩陣式LED光源則通常采用水冷+空氣冷卻方式，無專門的溫度控制系統，需要定期維護。

圖7. ALE制冷系統，黃色管子內為特殊冷卻液體

6.穩定性

穩定性是衡量光源性能的重要指標之一。友思特光刻曝光光源采用了閉環控制系統，單獨監控LED模塊的輸出，不斷調整LED的電功率來校正輸出變化，確保工作過程中功率輸出的穩定性。而矩陣式LED光源則較少配備閉環回饋控制系統，工作過程中功率輸出可能存在波動。

圖8. 閉環控制系統的穩定性優勢

7.工作壽命

壽命方面，友思特光刻曝光光源的曝光時間可達5000-10000小時，而矩陣式LED光源的壽命則較為不準確，但通常在1-3年之間。需要注意，隨著使用時間的增加，矩陣式LED光源的光強可能會逐漸降低，需要通過調節輸出功率來保持所需的曝光強度。

8.客戶應用和需求

在選擇光刻曝光光源時，客戶的應用需求和場景是至關重要的考慮因素，對于需要高精度、高穩定性、長壽命和多樣化波長輸出的客戶來說，友思特光刻曝光光源是最佳的選擇。同事，友思特光源提供遠程控制、PLC控制和以太網控制接口，非常適合用于各種半導體工藝、汽車、工業集成。

友思特紫外曝光系統套裝

ALE/1 UV-LED

友思特 ALE/1 紫外光源，采用先進的無汞設計，結合了汞放電燈的輻射功率和光譜特性以及 LED 技術的工藝優勢，可實現高達 30W 的光輸出。基于模塊化的平臺，能在光路中組合多達5個高性能 LED，實現光譜組成的高度靈活性和定制化。

ALE/2 光刻曝光系統

友思特 ALE/2 紫外曝光光源提供極大的曝光效率和性能：350-450nm范圍內的窄帶和寬帶紫外輻射輸出；窄帶輸出功率高達 70W，寬帶輸出功率高達 80W。系統遵循分布式設計方法，結構緊湊，適合于工業集成，可應用于掩模對準器、大基板光刻工具、高均勻精度曝光等。

了解更多：https://viewsitec.com/semi-lighting-source-2/uv-light-source/

審核編輯 黃宇