海洋光學與半導體解決方案供應商 GlobalFoundries 合作，改進工藝流程，支持 5G 和物聯網等新興電子技術
挑戰
半導體器件制造是一項復雜的工藝流程，在制程制造的各個方面都需要保持精確。保持質量并盡量減少晶圓損失需要無污染的氣體和精確的混合氣體，才能實現腔室等離子體清洗的終點檢測，以及精確定時的沉積和蝕刻終點檢測。
傳統的半導體腔室清洗、沉積和蝕刻工藝監測方法導致晶圓產量低下以及半導體腔室劣化?，F在，制造商可利用光學發射光譜技術（OES）和機器學習技術，對工藝流程進行精確、高速的監控，從而生產出更高質量的半導體材料，滿足電子和納米技術領域的新需求。
見解
在半導體加工中，反復試驗法決定了腔室清潔、沉積速率和蝕刻時間，這種方法不精確，導致晶圓良率降低、腔室降解和資源浪費。
即使有了技術上的進步，包括使用單色儀來監測光學終點過程，但仍然存在局限性。例如，單色儀僅限于單波長分析，可能會受到光學干擾的影響，而且不易于針對不同的生產配方進行切換。
使用海洋光學的高速、精密光譜儀進行光學終點測量，有助于消除舊技術的局限性。使用 OES光譜，用戶可以一次性快速準確地同時監測所有等離子體波長，避免盲目猜測。將我們的機器學習算法應用于測量數據，為過程控制增加了另一層次的見解。
基于光譜技術的傳感器不僅可用于半導體沉積和蝕刻工藝，也適用于腔室滅菌。這種工具有助于優化晶圓的產量和質量。
解決方案
GlobalFoundries（GF）為全球領先的半導體創新企業，提供設計、研發和制造服務。海洋光學與 GF 密切合作，聯手解決與先前重要的反應離子蝕刻工藝相關的問題。管理這種“定時蝕刻”過程，也即用于確定晶圓暴露于腐蝕性生產氣體中的時間，它依賴于單波長儀器的組合，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不足，從而浪費昂貴的資源。
在我們的協助下，GF 目前已在系統中安裝了海洋光學的光譜儀，并重新寫入其算法，檢測多項等離子體發射光譜，從而精確停止蝕刻，帶來的潛在影響很大。例如，一名工程師可能負責 100 多個腔室，每個腔室的蝕刻運行需要 5-25 分鐘。即使在工藝方面實現小幅改進，也會簡化生產并顯著提高產品質量。
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