HORIBA堀場制作所 實時激光干涉測量的攝像頭終點監測 LEM-980nm

HORIBA堀場制作所 實時激光干涉測量的攝像頭終點監測 LEM-980nm

HORIBA堀場制作所 實時激光干涉測量的攝像頭終點監測 LEM-980nm

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我們的實時干涉工藝監測儀可在蝕刻/沉積制程中對薄膜厚度和溝槽深度進行高精度檢測。根據應用的不同，LEM 攝像頭包含 670、905 或 980 nm 激光器，當安裝在任何干法蝕刻/沉積制程處理室上，直接俯視晶圓時，會在樣品表面產生小激光點。

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。
可實時監測蝕刻/沉積速率和厚度，也允許條紋計數或更復雜的分析，為各種工藝提供增強的制程控制終點檢測。此外，接口可通過其反射率的變化來檢測。

概要

一般特征

由于采用干涉測量技術，LEM 攝像頭非常適合蝕刻/沉積速率監測、條紋計數和終點檢測，提供薄膜厚度和溝槽深度以及接口的高精度檢測。
LEM 攝像頭可以安裝在任何處理室上，直接俯視晶圓，并提供樣品表面的實時數字 CCD 圖像，使光斑定位更簡單。

圖 1：攝像頭圖像使光斑定位更簡單

一般特征

• 多種配置滿足您的需求
  LEM 攝像頭提供：

• LEM 傳感器

• 完整 LEM-CT 儀器

• 簡單模擬輸出

• 原始設備制造商的理想選擇（限傳感器）

• 包括易用的配方編輯器支持的完整計算機控制（Sigma_P 軟件），用于先進制程監控。工業研發環境中原始設備制造商和工藝開發的理想選擇。

• 2 種配置：

• 3 種激光兼容各種薄膜，包括 SiN、SiO2、GaAs、InP、AlGaAs、GaN……LEM 攝像頭根據應用使用可見（670 nm）或近紅外激光器（905 nm、980 nm）

• XY 手動或電動工作臺

• LEM 上的垂直傾斜管理（默認）或使用更簡單的傾斜功能（選配）

• 傳感頭：帶 CCD 成像的攝像頭
  物鏡到晶圓的距離附著范圍為 200 mm 到 800 mm。使用激光器可使光斑直徑小至 20 μm 到 100 μm。一種緊湊、獨立的放大器設計，當連接到數據記錄器等設備，只需一個攝像頭即可監控 0 V 至 10 V 輸出。
  該系統通過基于周期監控干涉強度來計算監控區域的蝕刻/沉積速度，實現從規定的膜厚度和溝槽深度檢測終點。
  基于這一理論，該系統很穩定，可用于復雜的多層膜。

• 抓幀器
  抓幀器允許優化攝像頭設置位置，還可以將光斑設置在正確的位置，以便進行制程監控。

• 傳統干涉波類型
  橫軸代表時間。隨著蝕刻過程的進行，相對于蝕刻深度產生干涉周期。一個周期內的蝕刻量顯示為厚度/深度= λ（激光波長）/ 2n（蝕刻膜的折射率）。
  

• 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隨時間處理激光波長。

• 用戶可使用配方編輯器構建有效的配方，包括信號算法和過濾，以及終點條件和決策，并集成在線幫助。

• 同一界面*多可顯示 8 條曲線，以同時監控信號、導數以及特定干涉測量方法變量和終點。

• 配方管理
  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、APC（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、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。

• 靈活配方管理器
  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

• 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。
  

• 選配

• 2 種 XY 工作臺：手動或電動（帶控制器和操縱桿）

• 手動傾斜以簡化垂直度設置（FA 實驗室）

• 2 種個人電腦控制器：標準或**

• 附加條件
  晶圓垂直方向上需要 ?20 或更大的測量觀察口。

LEM-CT 應用

一般特征

對于干涉測量（使用寬譜閃光燈光源的激光或多波長），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。

干涉測量：INT

LEM-CT 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。LEM-CT （EV 2.0 INT）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，LEM-CT 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