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内置式过程监控


内置式过程监控为实时计量提供直接的制程条件测量。 INFICON Integrated Process Monitors harness the power of in situ sensors measuring actual process conditions to provide equipment, process and wafer metrology in real-time.

充分理解制程条件将获得重大成绩

晶圆表面或平板表面的变化将取决于实际的制程条件。然而,实际的制程条件通常与期望的制程条件不同。过程配方也不保证生成预计的晶圆。直接测量是真实了解制程条件并保证生产合格产品的唯一途径。内置式过程监控器 (IPM) 为每个晶圆提供制程条件的//现场//测量。

监控设备参数对于了解过程状态的某些方面非常有用。然而,工具数据仅能提供整体情况的一部分。工具数据所得结果的优良通常由内嵌工具仪表测出的少数过程测量得出。重大成绩则通过对制程条件的充分理解而获得。整体情况的了解将由 IPM 完成。

//非现场//计量是过程执行的最终测量。然而,传统计量不会在过程发生问题时及时提供反馈。而且,制程条件可能由于多种原因而超出容许极限。传统计量在查明微小问题源时几乎没什么帮助。使用 INFICON IPM 便可了解每个晶圆的制程条件。这不仅节约晶圆,还能节省宝贵的时间,从而无需再进行试验以找到并分离产品漂移。内置式过程监控通过实时分析制程条件,提供全程计量。

利用内置式过程传感器的功能

产品的产出与可测量的制程条件有关。制程条件受许多因素影响,包括设备健全性、配方的执行和晶圆等。IPM 能够直接测量这些影响因素并了解这些因素对晶圆产出的影响。

IPM 系统由//现场//传感器和自动控制该传感器的控制系统组成。基于分析仪器的//现场//传感器可直接测量过程和设备条件的诸多方面。过去,使用高级分光传感器并解释其数据的过程是一个人工进行的、计算量庞大的过程,在制造业并不实用。

IPM 结合高度自动化,以运行传感器并收集其数据。同等重要的是,IPM 系统能自动地实时解释复杂传感器数据。过程监控可应用于多个级别,从在室内级别运行的自带应用软件到企业范围 APC 网络的 IPM 信息集成。完整且未压缩的过程数据将一直保留在 IPM 系统中,以便进行即刻分析或上载到企业网络,如 APC 系统中。

IPM 应用程序 – 全程计量

设备计量:
  • 真空系统诊断
  • 基础真空检查
  • 晶圆间监控
  • 氦气泄漏检查
  • 真空完整性
  • PM 回收条件
  • 粒子源鉴定
  • 故障检测

过程计量:
  • 反应室清洗预测
  • 自动统计过程控制 (SPC)
  • 自动报告生成
  • 反应室清洗终点
  • 制程终点

晶圆计量:
  • 薄膜特性建模
  • 产量预测

IPM 实施方案

单独的IPM 应用:

因为许多应用软件需要来自 IPM 系统的即刻响应,因此对过程和设备数据的分析是实时的。任何必要动作(如停止工具以保护产品晶圆)都可以即时发出。

过程和设备数据服务器:

许多 AEC/APC 网络依赖从过程设备直接获取的参数工具数据。许多潜在的客户端应用程序都可使用此数据。IPM 系统获取的过程和设备数据可大大增强任何 APC 系统。然而,由//现场//传感器所获取的过程数据需要特殊的考虑事项。例如,高级传感器能产生非常高的数据速率。这会对已经被其他数据源(如从多个工具收集的大量 SVID)占用的网络带宽造成负担。此外,原始传感器数据通常需要专门解释。上述两个问题都可由 IPM 系统解决。IPM 系统提供具有用户定义功能的强大套件,具备预处理原始数据的功能,因而只将经过解释的相关信息传递到 APC 网络。预处理信息的示例包括:每个晶圆可由用户定义的存贮统计信息、连续工具、过程健全性指示、警报和警告。

IPM 系统为 APC 程序提供利用处理数据的最佳方式。所有原始、未压缩的数据以及已解释的信息均随时可用。APC 应用程序只不过相当于导入其中的数据。过程数据源自实际测量物理特性的自动传感器。数据质量取决于一个晶圆接一个晶圆地理解传感器特性。IPM 系统减轻 APC 网络用于管理//现场//传感器和保证传感器数据质量所需的费用。来自//现场//传感器的过程数据将进行校准和验证。

IPM 功能概览
  • 先进的传感器集成与同步
  • 复杂过程变量的实时监控和分析
  • 基于偏移检测的工具集成
  • 手动操作排除工具故障
  • 本地过程和设备数据存档

INFICON 内置式过程监控器:

IPM 光阻检测器用于 200mm 和 300mm PVD 除气室

检测 PVD 工具除气室的光阻,减轻可能导致高代价停工和大规模清洗的污染。

带有 FabGuard 传感器集成和分析系统的射频传感器技术

提供实时等离子处理分析以大幅降低过程的不稳定性

Stiletto IPM用于 200mm 溅射刻蚀清洗

用于//现场//计量和过程控制的粒子检测系统

Transpector IPM 气体分析系统

高真空室的自动监控与诊断系统