用计量测量方法制造VCSEL

VCSEL是未来的技术，代表“垂直腔面发射激光器”。激光产品在人脸识别技术、原子钟、近距离传感器、红外照明和高分辨率视频显示器等领域的最新发展尤为引人注目。

图片来源：Shutterstock/Megan Betteridge

面部识别——一个日常的例子

"在移动设备的人脸识别中，VCSEL作为光源，以红外光均匀照射人脸。相机对用户的重要特征进行拍照。然后将存储在系统中的图像与捕获的图像进行比较以解锁它——如果两者匹配，设备就被释放。[．..VCSEL芯片可以像LED芯片一样粘在外壳上，例如，作为一个阵列(每个VCSEL芯片由几百个单独的孔组成)。“¹

大批量生产激光产品成为可能

一般来说，好处VCSELs它们价格便宜，光学效率高，占地面积小。它们还具有在温度下提供波长稳定性的优点。此外，还可以将VCSEL晶片与不同的光学元件组合，然后将其分离，而不是专门为每个VCSEL安装光学元件。

因此，具有成本效益的大规模生产激光产品成为一种可能。与边发射半导体激光器相比，vcsel的另一个重要优势是，它们可以在晶片分离之前进行测量和表征。这允许在早期阶段检测质量问题。

VCSEL到底是什么?

VCSEL是半导体激光器，其发出的光垂直于芯片表面。VCSEL由复杂的多层结构制成，通过分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）应用于衬底。

外延层有一个活动层，可以产生困在两层之间的光子布拉格反射器（DBR）．作为镜子，布拉格反射器使光通过有源表面来回反射多次，以增加放大。

通常，VCSEL产生的输出功率在0.5至5 mW范围内，最常见的发射波长在750-980 nm范围内，这与GaAs/AlGaAs材料系统实现的相同。

VCSEL阵列可以用来产生更大的功率。在几十微米的距离上有数千个发射器的2D VCSEL阵列可以发射几十瓦的连续辐射，因此可以与二极管棒竞争，甚至与基于边缘发射半导体激光器的二极管组竞争。输出功率可以是simp通过增加发射器的数量，可以显著增加。

现代表面测量技术

对于这些复杂多变的应用，一体化的解决方案是最有益的。他们必须能够坚持测量要求的大范围的过程和处理结合，标准，和薄晶圆，以及胶片帧。

此外,MicroProf^®FS提供全方位的测量解决方案，用于监测一系列化合物半导体衬底，例如GaAs、InP、SiC、GaN、ZnO以及透明材料。欧洲杯足球竞彩

技术解决方案

的MicroProf^®FS是一款完全自动化的晶圆计量工具，适用于不同工艺阶段的各种应用。可用于:

• 晶片厚度测量
• epi过程控制中的应力与弯曲
• 对重要亚微米缺陷具有高灵敏度的外延后雾度和缺陷映射
• 临界尺寸（CD）和腐蚀深度的确定
• 确定台阶高度、介质层厚度和金属化宽度
• 粘合片的锥度及粘合层缺陷的检查
• 晶圆磨削后的TTV、粗糙度、厚度和辊量(RoA)
• 布拉格反射器(dbr)反射光谱的获取

模块化的多传感器概念允许MicroProf^®FS具有很高的通用性和灵活性。因此，它非常适合VCSEL制造中的各种测量任务。这种灵活性对于经常根据新材料和最新纳米科学概念调整其研究项目的VCSEL制造商尤其有用。欧洲杯足球竞彩

图1。三维台面和环形接触测量VCSEL阵列的再测量

图2。检测键合中的空隙接口

图3。晶圆厚度磨

图4。薄膜厚度分析介质层使用拟合算法的晶圆

基本组件

基本的组成部分是尊重MicroProf 300^®。该多传感器测量工具提供了不同工艺阶段的晶片测量，并通过混合测量概念，提高了单个传感器或测量原理不足的样品的测量精度。

根据任务，这些测量可以使用替代的地形和(层)厚度传感器，这是完全自动化使用单一配方。通过FRT公司内部软件的管理，传感器可以立即组合不同的信息，从而生成无法直接访问的最新信息。

该软件

该工具由半兼容的FRT acquisition Automation XT软件控制。该软件提供的测量是基于配方和总数据分析，包括自动确定VCSEL参数。

用户可以从一系列包中为其测量任务选择所需的评估和测量例程。对于重复结构，可使用带有图形用户界面（GUI）的布局向导可允许用户在测量位置进行示教。此外，通过模式识别对样本进行微调也是一种选择。

从工具上的手动测量到通过一个按钮操作的完全自动测量，并集成到生产控制系统中，例如通过SECS/GEM接口，该软件提供了复杂的功能。

用户可以简单地配置不同传感器的各种测量任务，以连续执行测量序列。这还包括使用高级算法执行分析、测量和处理，以报告的形式输出和可视化结果，并将结果导出为各种数据格式。

此外，在晶圆和模具层面，为客户提供样品统计和合格或不合格分类，为客户带来更多的利益。

完美的主力

在设备前端模块(EFEM)中，MicroProf具有几乎无需维护的硬件组件和晶片处理系统2020欧洲杯下注官网^®FS提供高吞吐量，是理想的工作平台^®FS使客户能够跟上VCSEL行业的快速发展，并有效地摊销投资成本。

进一步信息可以找到在这里．

如需更多意见或问题，请联系FRT的专家将很乐意为测量任务提供解决方案。

参考资料及进一步阅读

• https://www.photonik.de/vcsel-technologie-zur-gesichtserkennung/150/21324/378195

这些信息已经从FRT计量所提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问FRT计量。