導(dǎo)讀：在當(dāng)今半導(dǎo)體制造業(yè)追求更高精度的趨勢(shì)中，光源技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色，其傳輸效率、均勻性與穩(wěn)定性都直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的性能與良率。傳統(tǒng)的光纖在應(yīng)對(duì)大功率、寬光譜及復(fù)雜光路耦合需求時(shí)，常面臨效率衰減、耦合復(fù)雜和物理?yè)p傷等局限。液態(tài)光導(dǎo)（液體光纖/液體光導(dǎo)）借其獨(dú)特的光學(xué)結(jié)構(gòu)與卓越的物理性能，正成為連接高性能光源與半導(dǎo)體設(shè)備間的有力工具，為提升傳輸效率、確保光照均勻性及優(yōu)化檢測(cè)精度提供了創(chuàng)新解決方案。

一、液態(tài)光導(dǎo)：結(jié)構(gòu)組成、傳輸原理及傳統(tǒng)光纖方案優(yōu)勢(shì)對(duì)比

液態(tài)光導(dǎo)，也被稱為液芯光導(dǎo)或液體光纖，其核心功能與傳統(tǒng)的玻璃光纖束相同，即引導(dǎo)光源從一端高效傳輸至另一端。液態(tài)光導(dǎo)由高折射率液態(tài)光學(xué)材料構(gòu)成內(nèi)芯，外部包裹著低折射率的柔性塑料包層管。這種折射率差使得光線在液態(tài)芯與塑料包層的界面上發(fā)生全內(nèi)反射，實(shí)現(xiàn)低損耗傳輸。

相較于需要將成百上千根纖細(xì)玻璃光纖捆綁成束以實(shí)現(xiàn)大通光口徑的傳統(tǒng)方案，單根液態(tài)光導(dǎo)的芯徑可以輕松做到2毫米至10毫。這一設(shè)計(jì)從根本上消除了光纖束內(nèi)部不可避免的間隙損耗和復(fù)雜的端面粘合工藝，實(shí)現(xiàn)了更高的光通量和更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)集成。

二、五大核心優(yōu)勢(shì)拆解：在半導(dǎo)體及其他精密光學(xué)領(lǐng)域的多方面優(yōu)勢(shì)

高透過(guò)率與寬光譜適應(yīng)性：

特制的液態(tài)芯材使其能夠高效傳輸從深紫外（低至220nm）到近紅外（高達(dá)2000nm）的廣闊光譜范圍，極大地提高了設(shè)備的靈活性與兼容性。

卓越的均勻性與穩(wěn)定性：

單一大口徑液芯結(jié)構(gòu)輸出的光斑具有極佳的均勻性，對(duì)于需要均勻照明的晶圓缺陷檢測(cè)或曝光工藝至關(guān)重要。同時(shí)，其材料和結(jié)構(gòu)保證了長(zhǎng)期使用的光學(xué)穩(wěn)定性，工業(yè)壽命可長(zhǎng)達(dá)十年。

出色的靈活性與耐用性：

液態(tài)光導(dǎo)具有良好的柔韌性，可在一定范圍內(nèi)彎曲而不像玻璃光纖那樣易斷裂，更能耐受高能輻射的LED、汞燈和激光應(yīng)用的環(huán)境。

靈活的長(zhǎng)度與耦合配置：液態(tài)光導(dǎo)的長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際需求定制，從短至0.23cm的連接器到長(zhǎng)達(dá)20m的遠(yuǎn)距離傳輸線纜。而多極耦合配置允許在單一大口徑端（如8mm）與多個(gè)小口徑分支端（如3mm）之間靈活配置光路。既可實(shí)現(xiàn)將多路獨(dú)立光源（如不同波長(zhǎng)的激光）合成一束光源，也可將單一光源高效分光至多個(gè)工作點(diǎn)，顯著簡(jiǎn)化了復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的架構(gòu)。

三、友思特液態(tài)光導(dǎo)產(chǎn)品矩陣：液態(tài)光導(dǎo)關(guān)鍵性能參數(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景適配

為滿足半導(dǎo)體制造中不同工藝環(huán)節(jié)的特定需求，友思特液態(tài)光導(dǎo)發(fā)展出多個(gè)系列，其關(guān)鍵性能對(duì)比如下表所示：

四、半導(dǎo)體制造全流程賦能

液態(tài)光導(dǎo)核心應(yīng)用場(chǎng)景詳解

液態(tài)光導(dǎo)的卓越特性使其能夠滲透到半導(dǎo)體制造流程的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從圖形制造到最終檢測(cè)，全方位提升工藝水平。

光刻工藝

在光刻工藝中，需要將高功率的紫外或深紫外光（如365nm、248nm、193nm）從光源穩(wěn)定、高效地傳輸至曝光頭。液態(tài)光導(dǎo)，尤其是250系列，因其在深紫外波段的高透過(guò)率和穩(wěn)定性，成為連接準(zhǔn)分子激光器、高壓汞燈和高功率UVLED的理想選擇。

晶圓邊緣曝光

晶圓邊緣曝光（Wafer Edge Expose, WEE）是清除晶圓邊緣多余光刻膠的關(guān)鍵工藝，可替代傳統(tǒng)的化學(xué)去邊法。在此應(yīng)用中，液態(tài)光導(dǎo)負(fù)責(zé)將特定波長(zhǎng)的紫外光源（通常為365nm的UVLED）產(chǎn)生的光束，遠(yuǎn)距離、靈活地引導(dǎo)至一個(gè)精密的環(huán)形曝光頭。該曝光頭圍繞旋轉(zhuǎn)的晶圓邊緣進(jìn)行照射。光導(dǎo)的高均勻性和靈活布線性，確保了曝光寬度（通常為3mm至2mm）的精確控制，其微米級(jí)的定位精度能有效防止功能區(qū)圖形受損。

缺陷檢測(cè)

隨著芯片結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，缺陷檢測(cè)和尺寸量測(cè)的精度要求水漲船高。液態(tài)光導(dǎo)在此領(lǐng)域大顯身手。通過(guò)連接高亮度、多波段的LED或激光光源，為自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備提供高強(qiáng)度、高度均勻的照明。

紅外檢測(cè)與量測(cè)

2000系列液態(tài)光導(dǎo)能夠高效傳輸紅外光。紅外光可用于檢測(cè)硅材料內(nèi)部的缺陷、測(cè)量薄膜厚度或進(jìn)行芯片封裝內(nèi)部的無(wú)損探傷。光導(dǎo)將紅外光源（如鹵鎢燈或半導(dǎo)體激光器）安全、靈活地引入檢測(cè)模塊。

顯微照明

在半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的失效分析或材料研究中，高倍率顯微鏡（如電子顯微鏡配套的光學(xué)定位系統(tǒng)）需要冷光源以避免樣本熱損傷。380系列液態(tài)光導(dǎo)能將鹵素?zé)艋騆ED白光從遠(yuǎn)離顯微鏡的獨(dú)立光源處，以“冷光”形式高效導(dǎo)入，為觀察區(qū)域提供明亮、均勻且無(wú)熱輻射的照明，保護(hù)敏感樣本并提升成像質(zhì)量。

紫外固化

在芯片封裝、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）制造中，常用紫外光固化膠水。液態(tài)光導(dǎo)可將紫外光源（如汞燈）引導(dǎo)至難以直接照射的狹小空間或流水線上的多個(gè)工位，實(shí)現(xiàn)快速、均勻的固化。

結(jié)論

液態(tài)光導(dǎo)憑借其高均勻、高效率、高穩(wěn)定及靈活配置的核心優(yōu)勢(shì)，必將在下一代光刻、先進(jìn)封裝、芯片級(jí)檢測(cè)等更多尖端領(lǐng)域，持續(xù)扮演不可或缺的關(guān)鍵角色，貢獻(xiàn)光的力量。

友思特 液態(tài)光導(dǎo)

全波段征服：紫外/可見(jiàn)光/紅外一纖搞定，高達(dá)20年的超長(zhǎng)壽命

創(chuàng)新技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)80%超高透過(guò)率：內(nèi)部全反射原理，降低能量損失

定制自由無(wú)拘束：可選2-10mm大孔徑，尺寸/長(zhǎng)度隨心定制

高功率全能選手：4個(gè)系列覆蓋主流有效傳輸波長(zhǎng)和液體的光學(xué)性質(zhì)，復(fù)雜場(chǎng)景輕松拿捏

審核編輯 黃宇