HORIBA堀場制作所 基于光發射光譜和 MWL 干涉測量法的健康監測儀EV 2.0 Spectrometer

HORIBA堀場制作所 基于光發射光譜和 MWL 干涉測量法的健康監測儀EV 2.0 Spectrometer

HORIBA堀場制作所 基于光發射光譜和 MWL 干涉測量法的健康監測儀EV 2.0 Spectrometer

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為滿足使用干法蝕刻、等離子清洗和等離子體增強化學氣相沉積法（PECVD）加工半導體、照明設備、汽車部件、平面顯示屏、MEMS 傳感器、存儲芯片和邏輯電子產品的新要求，HORIBA 推出了一款傳感器，專門用于先進終點控制、故障檢測和腔室健康監測。

EV 2.0 是一款高性能光譜儀，專為各種半導體原始設備制造商（OEM）和*終用戶應用定制，包括具有自動終點配方創建功能的工藝工程，以及執行完整終點和過程質量管理的機上處理。

EV 2.0 專用于單腔室或多腔室配置下的光發射光譜（OES）或多波長干涉測量（INT）終點過程實時監測。

EV 2.0 屬于 EV 產品家族，引入了模塊化設計。EV 2.0 適用于現場監測等離子體健康、工藝穩定性、泄漏、電弧放電和異常等離子體性能，以及檢測 OES 或 INT 配置中的終點。

一般特征

• 多種配置滿足您的需求
  EV 2.0 選配：

• 三種不同的軟件包

• 從低分辨率到高分辨率的多種光譜儀

• 管理光發射光譜或多波長干涉測量診斷的多種配置

• 管理單處理室或多腔室（*高 6 個處理室）的多種配置

• 了解更多適合您應用的配置，請聯系我們。

• 傳感器管理
  利用 HORIBA 在光學和光譜學方面的優勢，專有管理器可將多個傳感器從 OES 連接至干涉測量，并對外部集成開放。

• 用于實時監測和終點檢測的 Sigma_P
  Sigma_P© 軟件允許快速配置配方，然后創建可靠的終點檢測：

• 通過基于 Windows 10 的軟件平臺，直觀的用戶交互設計允許處理光譜或直接處理波長。該軟件包含一個具有等離子體發射波長的開放庫。

• 用戶可使用配方編輯器構建有效的配方，包括多波長算法、信號算法和過濾，以及終點/健康監測條件和決策，并集成在線幫助。

• 同一界面*多可顯示 8 條曲線，同時監測特定種演變、終點和腔室健康。

統一的設計概念允許用戶在一個流暢且易用的類似 Excel 的配方編輯器中設置配方。
通過 Sigma_P 軟件擴展設置功能，納入多個用于特殊信號檢測和差信噪比信號檢測的兼容算法，并且始終可以擴展。

• SQL 管理
  腔室數據庫、工具數據庫嵌入在傳感器附近，可由操作人員、配方、統計人員、HM/APC（健康監測/先進制程控制）服務器、遠程制程工程師辦公室在線訪問。

• 重處理管理器回放原始數據
  允許即時回放儀器優化的數學處理，還允許腳本自動重處理多個數據運行，用于制程驗證、HM/APC 擴展、參數研究。
  這些數據也可以直接發送到 HORIBA 進行分析和優化。

• 活動配方管理器
  擴展允許批間、晶圓對晶圓、批對批、腔室對腔室的數據交換，以強化生產控制。

• 原位統計制程控制
  統計引擎允許配方自我計算生產指標和默認值，既可由直接用戶觸發，也可從主機或工程師工作臺觸發。

• SQL 管理
  腔室數據庫、工具數據庫嵌入在傳感器附近，可由操作人員、配方、統計人員、HM/APC（健康監測/先進制程控制）服務器、遠程制程工程師辦公室在線訪問。

• 重處理管理器回放原始數據
  允許即時回放儀器優化的數學處理，還允許腳本自動重處理多個數據運行，用于制程驗證、HM/APC 擴展、參數研究。
  這些數據也可以直接發送到 HORIBA 進行分析和優化。

• 活動配方管理器
  擴展允許批間、晶圓對晶圓、批對批、腔室對腔室的數據交換，以強化生產控制。

• 原位統計制程控制
  統計引擎允許配方自我計算生產指標和默認值，既可由直接用戶觸發，也可從主機或工程師工作臺觸發。
  

• 自動化數據鏈路管理器
  使用中間件設計接口室、設備主機、晶圓廠主機、晶圓廠服務器的靈活性：遠程控制（RS 232、TCP/IP、PIO）、SECS、HSMS、Fab LAN、Fab e-mailing 和其他協議。

• 先進算法管理器
  強大的外部數學工具與本地配方數學公式編輯器和原位數學計算器的結合。

• 分布式和配置
  得益于在儀器集群化方面的豐富經驗，這一新概念允許配置從獨立工程、集成腔室控制器直至完整多腔室的儀器。

• 健康監測和先進制程控制
  根據 HM/APC 視覺、技術和工具，開放性設計可整合基于規則和配方集成的用戶場景。
  

• OES 配方設計器 2.0
  為簡化 OES 工程流程，無監督 AI 機器學習可簡化 OES 工程并創建強終點配方。
  算法實時處理先前選擇的選定波長，然后計算（通過*小化擬合）臨時斷裂位置和斷裂強度。斷裂點代表適合的殘差方差時的統計擬合。當斷裂強度大于預定閾值時，達到終點。
  
  制程工程師只需管理 4 個參數：時間窗口、波長范圍、斷裂方向（如種顯示則向上，如種消失則向下）和閾值。
  然后，配方設計器©允許自動提取包含原譜、等離子體變化特征（如實現的接口、雜質檢測、發現的終點等）的相關波長, …
  隨后，一個終點配方被自動構建并一鍵傳送到 Sigma_P。若無該易用且功能強大的工具，我們將無法接近復雜的終點！

• 用于干涉測量工程的動力學建模器
  根據堆積結構（每層由其材料、厚度和蝕刻/沉積速率來表征）和所用波長得到的理論干涉曲線。允許在晶圓上進行實際工程前獲得參考曲線。
  

EV 2.0 電腦應用

一般特征

對于基于 OES（光發射光譜）或干涉測量（使用寬譜閃光燈光源的激光或多波長）的 CCD（電荷耦合器件），終點檢測主要包括三個步驟：

1. 選擇攜帶過渡信息（接口檢測）或厚度/深度/剩余厚度信息的相關波長；

2. 實時數據過濾（廣義上）和終點指示器構建；

3. 一系列測試讓算法直面生產波動的現實。

為滿足這些新要求，HORIBA 開發了基于OES或干涉測量的新型傳感器（硬件和軟件），執行適用于所有蝕刻機的終點檢測、故障檢測、腔室健康監測和先進制程控制（APC），以幫助工程師和晶圓廠管理當前和未來的產品和技術。

光發射光譜：OES

EV 2.0 充分利用了 OES 技術

EV 2.0 使用光發射光譜（OES），對在紫外可見近紅外區域具有光躍遷的原子和離子發射的光譜進行研究。OES 作為一種多用途的定性工具，是制程工程師的手段之一，無任何侵入性的等離子體微擾：

• 收集額外的相關等離子體參數，如顆粒密度（活性種、副產物）、電子密度、電子和離子溫度

• 了解等離子體化學、物理現象，并在等離子體干法蝕刻、濺射、等離子體增強化學氣相沉積、清洗、失效分析等過程中控制等離子體與樣品、腔室的相互作用

• 執行腔室鑒定試驗

• 解決工藝問題，如雜質、泄漏、污染、工藝偏差

 憑借 EV 2.0，HORIBA 為以下行業提供了從研發到工業應用的多功能解決方案：

• 等離子干法蝕刻和沉積的一般監測：數據收集、分析、比較（使用內部發射庫）、制程識別、一致性控制

• 清洗過程

• 腔室健康監測：腔室鑒定試驗、調節、匹配和故障排除、腔室氣體純度控制和泄漏檢測、預防性維護后檢查、故障分析…

• 先進終點制程控制：全自動終點/批間控制/故障檢測分類/健康監測系統，以提高半導體制造的成品率和生產率。

• 終點

• 晶圓批間控制

• 接口檢測

• 制程一致性

• 低開放區域

• 盡可能減少過蝕刻，保護晶圓免受蝕刻不全

• 生產再現性

• 質量：成品率和通過量

• 腔室健康

• 濕法清洗周期中的腔室/制程穩定性控制

• 等離子體光譜監測

• 腔室指紋圖譜、管道、定量比較的參考（庫）

• 工藝漂移、趨勢分析

• 超大信號檢測

• 預防性維護

• 減少工具停機時間

• HORIBA 為 WIN10 PRO、64 位電腦提供專用于 OES 監測和終點檢測的 HORIBA 軟件
  

• 關鍵附加組件:配方設計器2.0，以簡化終點檢測和工藝流程
  

干涉測量：INT

EV 2.0 INT 提供實時準確可靠的厚度/深度信息

除等離子體外，樣品信息也很復雜。EV 2.0 INT（LEM-CT）安裝在任何可直接俯視晶圓的處理室上，可獲得光學半透明多層結構的局部信息。可實時監測蝕刻速率和蝕刻厚度，為各制程提供增強的工藝控制。此外，接口可通過其反射率的變化來檢測。

由于采用干涉測量技術，EV 2.0 INT 非常適合蝕刻/沉積速率監測和終點檢測，可對條紋計數、膜厚、溝槽深度、接口等進行高精度檢測…

• 單色光照射到樣品表面時會發生干涉，由于薄膜的厚度和高度變化，會導致不同的光程長度。

• HORIBA 為 WIN10 PRO、64 位電腦提供專用于干涉監測和終點檢測的 HORIBA 軟件