最後更新:2026年10月8日設備零組件・耗材檢測・量測中國大陸:光阑(孔径)

孔徑光闌(Aperture)是什麼

Aperture

孔徑光闌(Aperture)是指置於光、電子束或離子束路徑上,限制通過範圍或角度的開口(光闌),或指具有該開口的零件。在SEM中用來限制電子束的發散以調整解析度,在電子束直寫設備中用來整形束流。在曝光機中用來切換照明形狀以提高解析度,在離子佈植機中則只讓目標離子通過。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

孔徑光闌(Aperture)是指置於光、電子束或離子束的路徑上,限制通過範圍或角度的開口(孔),或指具有該孔的零件。中文稱為「光闌」或「孔徑」,與相機鏡頭的光圈作用相同。在半導體製造設備中,曝光機、電子顯微鏡(SEM)、電子束直寫設備、離子佈植機等許多處理束流的設備都裝有孔徑光闌。

在使用電子束的設備中,孔徑光闌是決定束流性能的重要零件。SEM的物鏡光闌以直徑約數十μm的孔限制電子束的發散角,抑制透鏡像差造成的影像模糊,以調整解析度與焦深。在電子束直寫設備中,讓電子束通過具有方形或文字形孔洞的孔徑光闌來整形,一次描繪多個圖形以提高描繪速度。孔徑光闌持續受電子束照射,會產生汙染與充電,成為束流位置偏移或影像劣化的原因,因此也被視為需定期更換・清潔的耗材。

在曝光機中,以照明系統的孔徑光闌改變光源形狀(照明形狀)。藉由切換為環形照明、雙極照明、四極照明等,依圖案提高解析度與焦深。此外,投影透鏡的數值孔徑(NA)由透鏡的光闌決定。在離子佈植機中,通過質量分析磁鐵的束流中只讓目標離子通過的解析狹縫(孔徑光闌),可防止不需要的離子混入。在影像感測器中,像素中受光部分所占的比例稱為開口率(孔徑比)。

孔徑光闌(Aperture)的常見問題

Aperture是什麼意思?
英文意指「開口・孔」,在光學或電子光學中指限制通過的光或束流範圍・角度的光闌。作用與相機鏡頭的光圈相同,在半導體領域裝設於SEM・電子束直寫設備・曝光機・離子佈植機等設備中。
縮小SEM的孔徑光闌會怎樣?
電子束的發散角變小,因此透鏡像差造成的模糊減少,焦深也變深。但另一方面,通過的電子量(電流)減少,使影像變暗、雜訊增加,因此需依觀察目的選擇大小。

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