发射光谱法(OpticalEmission Spectroscopy,OES),是一种在干法刻蚀终点检测系统中广泛使用 的技术。它的工作原理基于物质在被激发后发出的光谱的分析。在等离子体刻蚀过程中,被刻蚀的 物质会被激发并发出光谱,这些光谱可以被分析以提供关于刻蚀过程的有用信息。在干法刻蚀过程 中,OES可以用来监测和控制刻蚀的深度和速率。
一、OES终点检测的原理
OES终点检测是一种通过分析从等离子体发出的光谱来确定刻蚀过程何时达到预定的终点的技术。在
干法刻蚀过程中,等离子体会发出特定波长的光谱,这些光谱可以被OES系统捕捉并分析。通过分析
光谱,OES系统可以确定刻蚀过程何时达到预定的终点,从而控制刻蚀深度和速率。
二、OES终点检测的优点和局限性
OES终点检测的主要优点在于它是一种全晶圆技术,不需要对单个晶圆进行对准,并且成本通常低于
干涉测量选项。此外,OES终点检测可以在刻蚀过程中实时监测和控制刻蚀深度和速率,从而确保刻
蚀的精度和一致性。
然而,OES终点检测也存在一些局限性。这种方法需要一个停止层或者不同的层。当暴露区域小或者
不同层在组成上相似时,发射强度的变化可能较小,因此可能难以检测。此外,OES终点检测也无法
检测到刻蚀过程中的侧向蚀刻。
三、OES终点检测装置和半导体芯片加工装置的组成和作用
OES终点检测装置和半导体芯片加工装置包括密封端盖、检测探头和透明隔离件等部分。密封端盖用
于密封真空腔室,真空腔室用于放置测试样品。检测探头安装于安装通孔处,用于对真空腔室内的测
试样品进行光谱测试,并得到光谱信号。透明隔离件可拆卸密封安装于安装通孔处,并位于检测探头
与真空腔室内部之间,且沿安装通孔的轴线方向至少具有两个透明隔离件。
OES终点检测装置和半导体芯片加工装置的作用是在半导体芯片加工过程中实时监测和控制刻蚀深度
和速率,从而确保刻蚀的精度和一致性。通过OES终点检测装置和半导体芯片加工装置,可以大大提
高半导体芯片加工的效率和质量。
【结语】
干法刻蚀的OES终点检测系统能准确地知道何时停止蚀刻过程,这样就可以准确地控制蚀刻深度,防
止过度蚀刻或者欠蚀刻。微电子结构的尺寸通常在纳米或微米级别,稍有偏差都可能影响电路的性能
。通过准确地知道何时停止蚀刻,可以节省生产时间,提高生产效率。不必等到预设的时间结束,一
旦达到预期的蚀刻深度就可以立即停止,节约了不必要的等待时间。
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