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洞见博客

Entwicklung einer Objektivlinse zur Erhöhung des Durchsatzes bei Halbleiterprüfungen

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Mikroskopobjektive für die Prüfungen von Halbleitern mit hohem Durchsatz

Evident bietet eine große Auswahl an optischen Komponenten, die mit verschiedenen mikroskopbasierten Bildgebungsgeräten für Bereiche wie der biowissenschaftlichen Forschung, medizinischen Versorgung und der Fertigung kombiniert werden können.

Wir entwickeln unserer Objektive stets mit den neuesten technischen Errungenschaften weiter, um so Entwickler bei der Optimierung ihrer Geräte zu unterstützen. In diesem Zusammenhang haben wir kürzlich untersucht, wie die Objektivtechnologie den Durchsatz bei industriellen Prüfungen verbessern kann.

Der Durchsatz (Anzahl Prüfungen, innerhalb einer bestimmten Zeitspanne) ist häufig eine Herausforderung für Entwickler, die Geräte für die Prüfung von Halbleitern, Flachbildschirmen und organischen Leuchtdioden (OLED) entwickeln. In diesem Blogartikel erfahren Sie mehr über eine neu entwickelte Objektiv-Serie, die den Prüfdurchsatz verbessern kann.

Prüfung von Halbleiterwafern ohne Begrenzung des Durchsatzes

In der Regel muss ein Objektiv mit einem kleinerem Arbeitsabstand verwendet werden, um die gewünschte Auflösung von Wafern zu erreichen. Das Hochfahren des Objektivrevolvers beim Austausch der Waferprobe ist notwendig, wenn ein Objektiv mit kleinem Arbeitsabstand verwendet wird, da sonst der kürzere Abstand zwischen Objektiv und Wafer zu einer Kollision führen könnte. Die Zeit, die zum Einstellen des Objektivrevolvers für die neue Waferprobe benötigt wird, erhöht jedoch die Gesamtprüfzeit und begrenzt den Durchsatz.

Objektive mit kleinem und großen Arbeitsabstand (links: 1 mm Arbeitsabstand, rechts: 3 mm Arbeitsabstand), aber mit derselben Vergrößerung und numerischen Apertur. Das Objektiv mit größerem Arbeitsabstand (rechts) bietet mehr Freiraum zwischen Objektiv und Probe, wodurch das Kontaktrisiko minimiert wird. 599

Es bestand die Nachfrage nach Geräten zur Bildaufnahme mit hoher Auflösung und mit einem hohen Durchsatz für Halbleiterwafer, Flachbildschirme und andere Proben, ohne dass das Objektiv bewegt oder gewechselt werden muss.

Diese Anforderungen verlangen ein Objektiv mit einem großen Arbeitsabstand und einer hohen Auflösung, was uns vor eine große Herausforderung stellte. Da sich der Arbeitsabstand eines Objektivs mit zunehmender Vergrößerung und numerischer Apertur (Auflösung) verkürzt, wurde unsere vorhandene Objektiv-Serie in Objektive mit hoher Auflösung und in Objektive mit großem Arbeitsabstand unterteilt.

Außerdem wurde beschlossen, eine neue Objektiv-Serie zu entwickeln, um der Nachfrage nach hoher Auflösung bei großem Arbeitsabstand gerecht zu werden. Daraus entstand die folgende Innovation: die MXPLFLN Objektiv-Serie.

Einführung der MXPLFLN Objektive für Prüfungen mit hohem Durchsatz

Unsere neuen MXPLFLN Objektive nehmen Bilder mit einer hohen Auflösung, einem größeren Sichtfeld und einer hohen Planität (Bildebenheit von der Mitte bis zum Rand) auf. Diese Funktionen eignen sich für das Zusammenfügen von Bildern. Mit einem größeren Sichtfeld müssen weniger Bilder zusammengefügt werden, um den gesamten Prüfbereich abzudecken und ebene Bilder mit hoher Auflösung können nahtlos aneinandergefügt werden. Diese Objektiv-Serie ist in puncto Planität so konzipiert, dass sie in Kombination mit unserer neu entwickelten U-SWATLU Tubuslinse eine Spitzenleistung erzielt. Wir empfehlen diese Kombination, um den Durchsatz noch weiter zu erhöhen.

Tubuslinse für Mikroskopsysteme

U-SWATLU Tubuslinse

Unsere MXPLFLN-Serie umfasst Objektive mit 20-facher und 50-facher Vergrößerung. Beide Vergrößerungen sind nur in Hellfeld- und Hellfeld/Dunkelfeld-Option verfügbar. Das sind die Merkmale.

20X Objektive: MXPLFLN20X und MXPLFLN20XBD

Dank unserer neuen Fertigungstechnik bietet die Hellfeldversion des 20X-Objektivs (MXFPLFLN20X) eine erhöhte NA zwischen 0,45 und 0,6 bei einem längeren Arbeitsabstand von 3 mm. Dies ist unser erstes 20X-Objektiv mit einer numerischen Apertur von 0,6 und gleichzeitig einem Arbeitsabstand von 3 mm. Unsere Hellfeld/Dunkelfeld-Version des 20X-Objektivs (MXPLFLN20XBD) verfügt zudem über einen Arbeitsabstand von 3 mm und bietet gleichzeitig eine verbesserte numerische Apertur von 0,55.

Verbesserte numerische Apertur der MXPLFLN20X-Objektive von Olympus

Die MXPLFLN20X-Objektive verfügen über eine verbesserte numerische Apertur und einen großen Arbeitsabstand

50X Objektive: MXPLFLN50X und MXPLFLN50XBD

Dies sind unsere ersten MXPLFLN50X-Objektive mit einer numerischen Apertur von 0,8 und gleichzeitig einem Arbeitsabstand von 3 mm. Bisher war das LMPLFLN100X-Objektiv die einzige Option für eine hohe Auflösung und einen großen Arbeitsabstand in einem Objektiv. Das neu entwickelte MXPLFLN50X-Objektiv kombiniert jetzt auch eine hohe Auflösung mit einem großen Arbeitsabstand. Es bietet zudem das 4-fache Sichtfeld des LMPLFLN100X-Objektivs. Dieses größere Sichtfeld kann Prüfzeiten verkürzen und so den Durchsatz verbessern. Die Serie wurde auch um ein Objektiv mit geringer Lichtstärke erweitert.

Halbleiterprüfung mit kleinerem Sichtfeld
LMPLFLN100X (0,8 NA, 3,4 mm Arbeitsabstand)
Halbleiterprüfung mit größerem Sichtfeld
MXPLFLN50X (0,8 NA, 3 mm Arbeitsabstand)

Sichtfeld im Vergleich. Das MXPLFLN50X-Objektiv (rechts, 50-fache Vergrößerung) hat ein größeres Sichtfeld als das LMPLFLN100X-Objektiv (links, 100-fache Vergrößerung), wodurch ein schnelleres Zusammenfügen von Bildern ermöglicht wird. 611

Die innovative Fertigungstechnik hinter der MXPLFLN-Objektiv-Serie

Evident kann auf eine langjährige erfolgreiche Geschichte bei der Entwicklung von Optiken zurückblicken und ist für seine hochwertigen Objektive bekannt. Mit einem Arbeitsabstand von 3 mm als Benchmark nutzten wir unsere Expertise, um eine hochauflösende Abbildung für diesen Arbeitsabstand zu erreichen.

Für eine hohe Auflösung und einen großen Arbeitsabstand in einem Objektiv sind üblicherweise ein großer Linsendurchmesser und eine größere Strahlenhöhe erforderlich. Um dieses Problem zu lösen, haben wir für unsere neue MXPLFLN-Objektiv-Serie ein neues Glasmaterial mit mehreren Glastypen mit geringer Dispersion entwickelt, die jetzt Standard für unsere erstklassigen Objektive mit hoher Auflösung sind. Die Objektive verfügen außerdem über ein spezielles Dispersionsglas, das selten in Auflicht- oder metallurgischen Objektivlinsen verwendet wird. Dieses Glas korrigiert effektiv longitudinale und laterale chromatische Aberrationen.

Mit der speziell entwickelten Technologie der ultradünnen Linsen für unsere Hochleistungsobjektive der X Line Serie konnte eine hohe Auflösung und eine hohe Planität für eine verbesserte Bildqualität erzielt werden. Unser Herstellungsprozess der Linsen unterliegt strengen Standards, um eine stabile Produktqualität zu erreichen. Dazu gehört auch der Einsatz der Wellenfront-Aberrationskontrolle, um Schwankungen in der optischen Leistung der Objektivlinsen zu begrenzen.

Erfahren Sie mehr über MXPLFLN-Objektive und andere hochwertige optische Komponenten

Im folgenden Video erfahren Sie mehr über die Vorteile von MXPLFLN-Objektiven für Halbleiterprüfungen und andere Anwendungen:

Zudem bieten wir verschiedene hochwertige optische Komponenten, die in Kombination mit Ihren Geräten verwendet werden können. Weitere Informationen, Ressourcen, Tools und häufig gestellte Fragen zur Entwicklung optischer Geräte finden Sie unter OEM-Mikroskop-Komponenten für die Integration.

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Optical Developer

Kazuhiko Yamanouchi worked as an optics design supervisor at Olympus for 24 years. Currently active in the optical development department at Evident, he works on optical design and development for high-precision objective lenses. Kazuhiko attended the Tokyo University of Science in Japan.

一月 3, 2023
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