Plasma Diagnosis Endpoint Monitor EV-140C

개요

플라스마를 이용한 반도체 공정에서 End Point의 검출 또는 플라스마의 상태를 관리하기 위한, 발광 분석 방식의 End Point 모니터입니다.
신개발된 알고리즘“Rupture Intensity”에 의해 미약한 신호 변화로부터 정확하게 End Point를 검출할 수 있습니다.
미약한 신호 변화를 파악할 수 있는, 높은 감도와 노이즈에 강한 내구성으로, 24시간 가동하는 제조 라인의 가혹한 환경에서도 안정된 동작을 할 수 있습니다.

기능

  • F/2의 밝은 Grating을 채용
    HORIBA JOBIN YVON의 Ø70 mm의 수차 보정 대형 Grating을 채용하여, 밝은 광학계를 실현. 요면형 Grating은 그 자체에 집광기능을 가지기 위해, 단순한 광학계를 구축할 수 있어 Czerny-Turner의 분광기에 비해 밝고, 밀러등에 의한 반사를 최소화 하고 있습니다.
  • 2048Ch의 고감도 고분해능, 입사형 CCD 라인 센서 탑재
    높은 양자 효율을 실현한 이면 입사형의 CCD를 채용으로, UV부터 Visible 영역까지 넓은 범위에서 안정된 측정을 할 수 있습니다. 특히 UV에 있어서 고감도 측정에 의해, 간섭이 적은 파장 영역에서의 End Point 검출이 가능합니다.
  • 고도의 프로세스 Control을 실현하는 소프트웨어 Sigma-P
    플라스마의 상태를 분석하여 측정 데이터의 데이타베이스화, 제조 장치의 Remote Control까지, 프로세스 제어에 필요한 일련의 처리를 할 수 있습니다.
    측정 Recipe는 프로그래머적인 구조로, 복수 검출 조건의 설정이나 순서 처리를 설정할 수 있기 때문에, End Point 검출 뿐만 아니라 플라스마 상태를 통합적으로 모니터하고 발전시킬 수 있습니다.
  • Recipe 설정의 예
    두 파장의 비율를 이용한 End-Point 측정과 동시에 플라스마의 이상을 경고하는, 응용 설정의 예입니다.
  • Full reprocessing 기능
    한 번 분광 데이터를 저장하게 되면, 몇 번이라도 새로운 Recipe 조건에 적용시키고, Recipe 최적화 및 End Point의 시뮬레이션이 가능합니다. 플라스마중, 발광의 종류를 분류하기 위한 라이브러리도 준비되어 있습니다.  분광 데이터를 그래프로 변환, 화면 구성, 연산 파형, 레퍼런스 데이터와 비교 계산등 화면상에 자재로 표현할 수 있습니다.
  • Time course patterns 해석하기위한  Auto Pattern
    노이즈를 포함한 방대한 스펙트럼 데이터중에서, 경미한 변화 패턴을 찾아내는 것은 매우 어려운 일입니다. Auto Pattern은 자동으로 특징적인 패턴의 변화를 찾아내, 어느 파장이 End Point에 최적인지를 판별할 수 있습니다.
  • 강력한 End Point 알고리즘
    자유롭게 설정할 수 있는 파장간 연산 파형과 필터 처리로 정확하게 End Point를 검출합니다. 새로 개발된 “Rupture Intensity"알고리즘은 2구간을 직선으로 연결해, 그 두 직선의 교차 각도의 변화를 항상 모니터 하기 때문에 시간 지연이 없고, 노이즈중에서도 변화점을 적절히 파악할 수 있습니다. 낮은 개구면의 면적에 대한 End Point등 매우 작은 신호의 변화를 정확하게 검출하는 것이 가능합니다.  
  • 미약한 신호 파형에 대한 Reprocessing의 예
    낮은 개구면의 면적(<0.2%)의 Etching 모니터를 실시합니다. 주파수 필터로 원래의 신호에서 노이즈를 제거 후, (상승(A+B+C)/감소(D+E+F) 커브)의 Ratio(흑선)의 미분 신호(도선)로 정확하게 Enf Point를 검출하고 있습니다. 
  • 해석 결과와 자동으로 연동되는 레시피 작성 툴 “Recipe Designer"(옵션 소프트)
     “Recipe Designer"의 해석 툴은 Auto Pattern을 더욱 발전시킨 것으로, 해석, 시뮬레이션을 화면상에 지시받은 순서에 따라 진행하는 것으로써, 최적인“Rupture Intensity"알고리즘이 생성되어, 간단하게 실제 Recipe에 programming 하는 것이 가능합니다.
    미약하고 복잡한 End Point, 또는 프로세스 조건이 바뀌어 End Point를 검출할 수 없게 되어 버렸을 때 등, Recipe 작성의 부담을 쉽게 줄일 수 있습니다.
  • Recipe Designer설정 예 
    STEP1:파장변화 패턴을 자동추출
    STEP2:두직선의 근사에 의한 변화점 특정
    STEP3: Rapture Intensity에 의한 EDP 시뮬레이션, 완성한 알고리즘은 Export에서 Sigma-P에 Programming 것이 가능합니다. 
  • 고도의 통계 처리 기능을 Recipe에 반영
    통계 처리 Editor는 Log 데이타를 다양하게 해석할 수 있어 이상 해석, 제품 수율 향상에 도움이 됩니다. 게다가 해석 결과를 측정에 피드백할 수 있습니다.

제조원 HORIBA

사양

Sensor unit

Optical unit

Wavelength range

200 - 800 nm

Optical resolution

<2.0 nm @ =200 - 500 nm
<2.5 nm @ =500 - 700 nm
(FWHM theoretical resolution)

Optical design

Design

Aberration corrected Flat field concave grating

Focal length

140 mm

2nd order filter

Built-In

Detector

CCD type

Back thinned linear CCD image sensor

Pixel number

2048 × 64

A/D resolution

16 bit

Integration time

20 ms - 2.5 s (10 msec step)

Specification

Optical input

Optical fiber

Sensor unit dimensions

137 (W) × 156 (H) × 257 (D) mm
5.4 (W) × 6.1 (H) × 10.1 (D) in

Sensor unit mass

4.0 kg

Connecting chamber number

1 Ch

Power supply

24 V DC ± 10 %

Power consumption

12 VA (Max)

Operating temperature requirements

15 - 35 °C

Ambient temperature

0-50 °C (no condensation)

Operating moisture requirements

<80%RH at 25 °C (no condensation)

Front LCD display

Run status indicator (Sensor err /Controller err)

Cooling fan

DC fan

IN/OUT

◎ for Output signal with measurement curve link

Output port number

2 ch

Output range

0 - 5 V DC

◎ for PIO remote protocol

Digital output

PIO / (DI = 8 bit/ DO = 8 bit)

PIO remote protocol connector

Dsub25S
(PIO port, Analog output port)

Controller interface

Ethernet × 1 port

Controller unit

Unit dimension

197 (W) × 148 (H) × 250 (D) mm
7.8 (W) × 5.8 (H) × 9.8 (D) in

OS

WindowsXP embeded (English version)

CPU

Celeron 1.3 GHz

Main memory

1 GB

HDD

80 GB

Interface

Ethernet × 2, RS232C × 2

Power supply

90 - 264 V AC, 50/60 ± 3 Hz

Remote protocol capability

Communication

PIO/RS232C serial
*Designing capability for LAN communication

Certification

Standards

CE/FCC

Accessory

Optical fiber

Specification

Quartz fiber

Fiber grade

VIS or UV

Fiber length

2 m

Option

DC power supply unit

Power supply

90-264 V AC 50/60 ±3 Hz

DC power supply spec

24 V DC, 2 A output

Chamber adapter

Adapter

Condenser lens unit

PC accessory

PC accessory

LCD monitor/Key board / mouse

PC battery option

UPS

UPS option for controller PC