友思特应用 | 液态光导：半导体制造的 “光传输革命”-电子发烧友网

导读：在当今半导体制造业追求更高精度的趋势中，光源技术扮演着至关重要的角色，其传输效率、均匀性与稳定性都直接关系到最终产品的性能与良率。传统的光纤在应对大功率、宽光谱及复杂光路耦合需求时，常面临效率衰减、耦合复杂和物理损伤等局限。液态光导（液体光纤/液体光导）借其独特的光学结构与卓越的物理性能，正成为连接高性能光源与半导体设备间的有力工具，为提升传输效率、确保光照均匀性及优化检测精度提供了创新解决方案。

一、液态光导：结构组成、传输原理及传统光纤方案优势对比

液态光导，也被称为液芯光导或液体光纤，其核心功能与传统的玻璃光纤束相同，即引导光源从一端高效传输至另一端。液态光导由高折射率液态光学材料构成内芯，外部包裹着低折射率的柔性塑料包层管。这种折射率差使得光线在液态芯与塑料包层的界面上发生全内反射，实现低损耗传输。

相较于需要将成百上千根纤细玻璃光纤捆绑成束以实现大通光口径的传统方案，单根液态光导的芯径可以轻松做到2毫米至10毫。这一设计从根本上消除了光纤束内部不可避免的间隙损耗和复杂的端面粘合工艺，实现了更高的光通量和更简单的系统集成。

二、五大核心优势拆解：在半导体及其他精密光学领域的多方面优势

高透过率与宽光谱适应性：

特制的液态芯材使其能够高效传输从深紫外（低至220nm）到近红外（高达2000nm）的广阔光谱范围，极大地提高了设备的灵活性与兼容性。

卓越的均匀性与稳定性：

单一大口径液芯结构输出的光斑具有极佳的均匀性，对于需要均匀照明的晶圆缺陷检测或曝光工艺至关重要。同时，其材料和结构保证了长期使用的光学稳定性，工业寿命可长达十年。

出色的灵活性与耐用性：

液态光导具有良好的柔韧性，可在一定范围内弯曲而不像玻璃光纤那样易断裂，更能耐受高能辐射的LED、汞灯和激光应用的环境。

灵活的长度与耦合配置：液态光导的长度可根据实际需求定制，从短至0.23cm的连接器到长达20m的远距离传输线缆。而多极耦合配置允许在单一大口径端（如8mm）与多个小口径分支端（如3mm）之间灵活配置光路。既可实现将多路独立光源（如不同波长的激光）合成一束光源，也可将单一光源高效分光至多个工作点，显著简化了复杂光学系统的架构。

三、友思特液态光导产品矩阵：液态光导关键性能参数与应用场景适配

为满足半导体制造中不同工艺环节的特定需求，友思特液态光导发展出多个系列，其关键性能对比如下表所示：

四、半导体制造全流程赋能

液态光导核心应用场景详解

液态光导的卓越特性使其能够渗透到半导体制造流程的多个关键环节，从图形制造到最终检测，全方位提升工艺水平。

光刻工艺

在光刻工艺中，需要将高功率的紫外或深紫外光（如365nm、248nm、193nm）从光源稳定、高效地传输至曝光头。液态光导，尤其是250系列，因其在深紫外波段的高透过率和稳定性，成为连接准分子激光器、高压汞灯和高功率UVLED的理想选择。

晶圆边缘曝光

晶圆边缘曝光（Wafer Edge Expose, WEE）是清除晶圆边缘多余光刻胶的关键工艺，可替代传统的化学去边法。在此应用中，液态光导负责将特定波长的紫外光源（通常为365nm的UVLED）产生的光束，远距离、灵活地引导至一个精密的环形曝光头。该曝光头围绕旋转的晶圆边缘进行照射。光导的高均匀性和灵活布线性，确保了曝光宽度（通常为3mm至2mm）的精确控制，其微米级的定位精度能有效防止功能区图形受损。