2020年11月24日

自动端点检测

当你用等离子体刻蚀晶片时，在完美的刻蚀深度停止对器件性能至关重要。在蚀刻过程中使用自动端点技术提供实时反馈和控制，精确检测何时停止。在这个博客中，我们展示了通过自动端点技术实现蚀刻控制的技术。

端点技术

有几种技术存在，了解每种技术的优势以及它们如何符合您的蚀刻要求，以实现您的需求是至关重要的。

OES监测等离子体的光学发射——不同波长的光强度。等离子体的光谱包含许多发射峰，每一个对应于等离子体中的一个特定原子或分子物种。我们可以通过检测变化来检测蚀刻何时从一层过渡到另一层，例如，当Cr层被移除时，Cr排放下降。

OES端点套件包括一个通过光纤电缆连接到腔室视口窗口的光谱仪，见图1。这将数据提供给PC机，PC机可编程检测端点签名，如图2所示为典型的端点跟踪。

由于OES依赖等离子体发射，它通常需要快速的蚀刻速率和/或相对较大的开放(蚀刻)区域，最好是全晶圆，以提供足够的蚀刻副产品，以获得最强的端点信号。

如果蚀刻多层结构，OES已经被证明可以探测到薄至10nm的埋层，提供精确的深度控制。

OES还提供了有关箱体和工艺健康的有用信息，提供了对工艺环境的更全面的了解，在某些情况下还提供了潜在问题的预警。当运行等离子体清洗过程时，它非常有用，因为它可以检测到侧壁上的材料何时被移除。

图1所示。海洋能端点设置

图2所示。光刻胶去除的OES终点

激光干涉法是将直径约20 ~ 60μm、波长为670,905或980nm的小激光光斑聚焦在晶圆表面，测量反射光强度，从而直接监控晶圆。

在蚀刻室的顶部安装一个特殊的摄像机(图3)，提供晶圆表面的电视图像，并将激光点聚焦在晶圆上。该相机还收集反射的激光，以提供对晶圆反射率的测量。通过移动相机的x-y表，可以将光斑定位在晶圆表面的某一点上。激光光斑通常放置在晶圆的开阔区域，理想的位置是靠近晶圆中心的>100x100μm。

激光干涉法的优点是可以测量小样品(如晶圆片)，可以测量透明层内的蚀刻深度。

由于每次运行时都需要手动定位光斑，激光端点定位通常不用于生产环境，除非在靠近晶圆中心的地方提供更大的测试区域(可达1x1mm)。

在某些应用中，如bob综合app官网登录金属蚀刻，当层被去除时，反射率可能会发生简单的变化。如果蚀刻一个透明层，蚀刻深度可以通过计算反射强度的波纹来测量。这些波纹是由于厚度变化引起的层内干涉效应，如图4所示。

如果晶圆片是多层结构，那么反射率轨迹可能会更复杂，通常需要反射率建模和仔细选择端点算法，以在正确的深度停止蚀刻。

当激光聚焦在一个小点上时，端点轨迹会非常清晰地显示出层接口，特别是在高对比度的情况下，如图3中的上道所示。如果通过纹波计数“蚀刻到深度”，那么精度通常是+/1%或更低，假设有足够数量的纹波存在，并且层的折射率很好地表征。

然而，与所有端点技术一样，绝对深度精度也将取决于蚀刻速率、采样/平滑速率和跨晶片均匀性。

在牛津bob平台下载手机版仪器公司，我们可以提供各种OES和LI系统，从具有成本效益的通用套件到具有复杂端点算法的高灵敏度系统。

图3所示。激光端点设置

图4所示。激光终点痕迹显示移除
硅晶圆上的透明层。

下面的表1显示了一些典型的标准，表2显示了应用程序指南。bob综合app官网登录欲了解更多信息，请与我们联系plasma-experts@oxinst.com。

表1。端点技术的典型标准

表2。端点技术的典型应bob综合app官网登录用程序。