OES技術於電漿製程監測之應用

 

刊登日期:2004/9/5
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本文討論光放射光譜(Optical Emission Spectroscopy; OES)之原理和電漿製程監測之應用。OES技術為一種非侵入式量測,適合電漿之診斷。藉由收光器將電漿內受激原子、離子、分子之放光訊號聚焦到光纖頭,然後將光由光纖導入光譜儀中,由光譜儀分析電漿放光光譜之譜線與強度,一般光譜範圍(200~850nm),藉由資料庫之比對,可確認譜線所對應化學成份(Species),除可量測原子譜線(e.g. Ar 、Hα 、Hβ),還可觀察到雙原子分子(e.g. N2 、自由基CH、CN)之譜線,由於自由基大多在化學反應中以反應中間物(Intermediate)形式存在,對化學反應扮演重要角
色,所以診斷(Diagnosis)電漿放光光譜可提供訊息以瞭解製程之中間反應。此外,不同製程方法與前驅物(Precursor)成份濃度,其電漿放光光譜皆不同,故可視為是製程指紋(Fingerprint),作為製程監控之依據。本文介紹數個電漿之監測實例,包括PECVD 、PVD 之應用,藉以說明從OES 診斷電漿中,協助製程之瞭解,以期尋求改進之途徑。此外, OES 之即時(Real-time)監測對製程監控之重要性亦舉例說明。

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