[ Ocean Insight ] 精煉半導體製造，以簡化流程效率並提高產品質量

文章來源:https://www.oceaninsight.com/solutions/case-studies/semiconductor-device-fabrication/
宏惠光電是Ocean Insight 代理商

Ocean Insight 與半導體解決方案供應商 GlobalFoundries 合作，改進流程以支持 5G 和物聯網等新興電子技術

挑戰
半導體器件製造是一個複雜的過程，需要在製造的各個方面都精確。保持質量和最大限度地減少晶圓損失需要無污染的氣體和準確的氣體混合物、腔室等離子清洗的終點檢測以及精確定時的沉積和蝕刻終點檢測。

監測半導體腔室清潔、沉積和蝕刻工藝的傳統方法導致晶圓產量降低和腔室退化。現在，製造商可以利用光學發射光譜 (OES) 和機器學習對過程進行精確、高速的監控，從而生產出更高質量的半導體材料，以滿足電子和納米技術中要求苛刻的新用途。

洞察力
在半導體加工中，試錯法曾經決定腔室清潔、沉積速率和蝕刻時間，這種不精確的方法會導致晶圓產量降低、腔室退化和資源浪費。  

即使有了包括使用單色儀監測光學端點過程在內的技術進步，限制仍然存在。例如，單色儀僅限於單波長分析，可能會受到光學乾擾的影響，並且不容易切換到不同的生產配方。

使用 Ocean Insight 的高速精密光譜儀引入光學端點傳感測量有助於消除舊技術的局限性。借助 OES，用戶可以一次快速準確地監測所有等離子體波長，消除猜測。將我們的機器學習算法應用於測量數據將為過程控制增加另一個層次的洞察力。

基於光譜的傳感器不僅可用於半導體沉積和蝕刻工藝，還可用於腔室滅菌。這些工具有助於優化晶圓產量和質量。 
Benedict Delahunty，---高級蝕刻設備工程師 - GlobalFoundries

解決方案
GlobalFoundries (GF) 為全球領先的半導體創新者提供設計、開發和製造服務。Ocean Insight 與 GF 密切合作，解決與之前使用的重要反應離子蝕刻工藝相關的問題。管理這個“定時蝕刻”過程，用於確定晶圓暴露在腐蝕性生產氣體中的時間，依賴於單波長儀器的組合、對所涉及的化學反應的可變速度的了解以及簡單的試驗和錯誤。這通常會導致產品蝕刻過度和蝕刻不足，從而浪費昂貴的資源。

在我們的協助下，GF 現在正在系統中安裝 Ocean Insight 光譜儀並重寫其算法以監測多個等離子體發射光譜以精確停止蝕刻。潛在的影響是巨大的。例如，一名工程師可能負責 100 多個腔室，每次蝕刻運行需要 5-25 分鐘。即使過程中的微小改進也可以簡化生產並顯著提高產品質量。