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高紫外灵敏度光谱仪
掌控等离子体刻蚀终点

高紫外灵敏度光谱仪
掌控等离子体刻蚀终点

在先进制程不断逼近物理极限的今天,刻蚀精度正在成为半导体制造成败的分水岭。
而在这一过程中,如何精准判断刻蚀终点,避免“过刻”或“欠刻”对下一层结构的破坏,正是当下工艺工程师的一大难题。

等离子体刻蚀:亚微米时代的核心工艺

等离子体刻蚀:
亚微米时代的核心工艺

等离子体刻蚀是微电子制造中的关键步骤。通过氟系、氯系气体(如CF₄、Cl₂)在高频射频电源作用下形成高能等离子体,对目标材料进行选择性轰击与化学反应,实现纳米级图形转移。典型工艺包括氧化层、多晶硅、金属等薄膜材料的移除,对工艺窗口、终点控制的要求极高。

经刻蚀制程处理后的晶圆

而终点控制失败,过度刻蚀就会“咬穿”底层结构,影响器件性能甚至导致失效;欠刻蚀则使残留物堆积,引发后续工艺缺陷,严重时需返工甚至报废整片晶圆。

光谱仪:破解刻蚀“黑箱”的利器

光谱仪:
破解刻蚀“黑箱”的利器

面对传统“经验式”控制难以支撑的制程复杂性,越来越多工艺团队选择引入光学发射光谱(OES)技术进行原位监控。立穹推出的RAPTOR I与GODZILLA系列光谱仪,正是解决这一痛点的关键工具。

RAPTOR I采用高性能CMOS探测器,其对紫外波段的响应显著优于同级别CCD探测器和紫外增敏镀膜技术,具备更高的灵敏度与更佳的信噪比,可轻松捕捉CFₓ、Cl等在紫外区域的关键谱线,助力深亚微米工艺的终点判断。

GODZILLA则面向高端设备场景,集成了定制光路与增强紫外技术,在满井容量~2 百万个电子 / 每像素列的灵敏度行业领先,是复杂多层结构刻蚀的理想选择。

二者均采用低热漂移光学平台,核心结构基于特制材料构建,温漂控制优于 0.025 像素/℃,消除了由于远距离设备运输所产生的光学漂移情况,同时也保证系统长期稳定运行。对紫外信号高度敏感,尤其适用于检测Cl、CFₓ、Ga、In等微弱等离子体信号。支持毫秒级响应采样,保障终点信号的实时捕捉与工艺窗口的精密监控。

案例解析:“无监控”到“精准止步”的跃升

案例解析:
“无监控”到“精准止步”的跃升

在Drytek RIE设备的试验中,我们部署的RAPTOR I解决方案,通过监测Ar和CF₂的特征发射线,精确捕捉到了氮化硅刻蚀的终点信号,弥补了原机型无终点检测模块的短板。后续数据显示:在刻蚀小尺寸图形时,辅助设置参考区域配合RAPTOR I的高紫外灵敏度,终点判断稳定性提升了30%以上。

而在一款MOCVD设备的深刻蚀实验中,GODZILLA凭借其紫外波段的优势,在检测到275 nm与321 nm谱线衰减变化后,精准识别多晶硅栅层刻蚀终止点,确保了纳米级栅极结构不被“咬穿”。

更懂工艺的光谱仪,才是工业的刚需

更懂工艺的光谱仪,
才是工业的刚需

在“原子级制造”时代,精准,不再只是理论上的理想,而是产品可靠性的保障。RAPTOR I 和 GODZILLA 两款光谱仪,正是面向工业客户、深度嵌入制程节点的系统级解决方案。