Hellma 氟化鈣主力Lithotec® 光刻級 CaF?單晶是全球 DUV 深紫外光刻原料,193nm/248nm 光刻機標配光學基材,覆蓋芯片光刻、晶圓檢測、刻蝕監(jiān)控、半導體激光四大核心工序,支撐 28nm~7nm 先進制程量產(chǎn)Hellma Group。

Hellma氟化鈣晶體毛坯
一、核心產(chǎn)品先天性能
光譜透過:130nm 真空紫外~9μm 紅外全波段透光,193nm(ArF)10mm 厚度透過率>99.3%/cm,深紫外幾乎無吸收損耗;
光學精度:nd=1.43384、阿貝數(shù) 95.23(超低色散),應(yīng)力雙折射<5nm/cm,波前畸變小,消除光刻色差、保障納米級成像;
耐激光特性:193/248nm 準分子激光可承受 **>10?次脈沖長期輻照 ** 無老化損傷,高激光損傷閾值適配光刻機連續(xù)高功率工況;
尺寸與純度:單晶毛坯最大直徑440mm、雜質(zhì)(金屬 / 氧)≤1ppm,適配大口徑投影物鏡毛坯需求。
二、半導體光刻(最核心應(yīng)用,DUV 光刻機剛需)
1. 248nm KrF 光刻(成熟制程:130nm~28nm)
Hellma CaF?用作投影物鏡鏡片、照明系統(tǒng)勻光鏡、光束棱鏡、激光腔窗口,構(gòu)成光刻機主光路,是佳能、尼康 KrF 機型原廠配套晶體:
照明端:勻光棒、復眼透鏡基材,均勻化準分子激光光束;
投影端:物鏡組核心透鏡(單臺物鏡 15~20 片 CaF?鏡片),完成掩模圖形縮印至晶圓。
2. 193nm ArF 光刻(先進制程:7nm~45nm,干式 / 浸潤式)
Hellma Lithotec® 是全球主流 ArF 光刻機指定原料,浸潤式光刻機物鏡超半數(shù)鏡片采用該氟化鈣:
投影物鏡毛坯:大尺寸 CaF?坯料精加工物鏡,是實現(xiàn)納米線寬曝光的關(guān)鍵;
激光源光路:ArF 準分子激光器諧振腔輸出窗口、分光棱鏡,隔絕真空腔體、透射高能紫外激光;
EUV 極紫外配套:EUV 設(shè)備對準監(jiān)測光路、真空觀測窗(EUV 主反射鏡用鉬硅,輔助光路用 CaF?)。
3. 157nm VUV 光刻(早期 F?光刻研發(fā))
真空紫外全波段僅 CaF?可穩(wěn)定透光,Hellma 高純氟化鈣為 157nm 機型可用光學晶體。
三、晶圓制程檢測設(shè)備光學元件
1. 晶圓缺陷檢測機(明場 / 暗場檢測)
DUV 顯微成像物鏡鏡片、光源窗口:深紫外激光掃描晶圓,捕捉納米級短路、針孔缺陷;
薄膜厚度測量儀:紫外 - 紅外多波段分光光路棱鏡、分光片,精準測氧化層、光刻膠膜厚。
2. 半導體在線紅外 FTIR 監(jiān)測
CaF?紅外窗口 / 分束鏡:刻蝕、薄膜沉積腔體原位紅外監(jiān)測,實時監(jiān)控氣體組分、薄膜生長速率(1~8μm 紅外高透)。
四、半導體刻蝕、薄膜沉積設(shè)備真空光學窗口
干法刻蝕機(ICP/RIE):腔體 DUV 觀測窗、激光終點探測窗口,耐等離子體腐蝕、高低溫交變,透過終點檢測紫外激光;
PVD/CVD 鍍膜機:真空腔體光學取樣窗口,在線監(jiān)控鍍膜厚度與均勻度;
優(yōu)勢:耐 HF、鹵族等離子腐蝕、低熱膨脹系數(shù),真空高低溫環(huán)境光學性能無漂移Hellma Group。
五、半導體工業(yè)紫外激光配套(晶圓切割 / 微調(diào) / 修版)
193/266/355nm 紫外固體激光器:晶圓劃片、掩模版激光修版、芯片微打孔設(shè)備的輸出窗口、聚焦透鏡、諧振腔鏡基底;
激光退火設(shè)備:深紫外光束整形鏡片,用于晶圓離子注入后退火制程光路。
六、半導體封裝與光電芯片基材應(yīng)用
紅外光電探測器、紫外 LED 襯底:CaF?單晶襯底,低介電常數(shù)、寬光譜透光,用于深紫外光電二極管芯片;
先進封裝 AOI 檢測:紫外成像鏡頭、分光元件,檢測 BGA、倒裝芯片焊盤缺陷。
七、Hellma 產(chǎn)品分級與半導體選型
Lithotec® 光刻特級:193/248nm 光刻機物鏡專用,超高均勻度、超低雙折射;
UV 光學級:檢測設(shè)備、刻蝕窗口、工業(yè)紫外激光;
IR 紅外級:制程 FTIR 在線監(jiān)測、紅外半導體檢測設(shè)備