Abstract
本研究利用LabVIEW 虛擬儀控軟體，結合電腦已改進了目前的單波長、固定入射角之相位調變式橢圓偏光儀，使之具有線上即時監控的功能；希望應用於實際半導體製程中有圖案之晶圓的電漿蝕刻終點偵測，以及製程中的變化情況。 本研究所使用的光彈調變器以一50 kHz的訊號調變635 nm之二極體雷射。雷射光經一偏振片和光彈調變器後到達光偵測器，利用鎖相放大器擷取訊號中的一倍頻、二倍頻交流訊號及直流訊號，藉由GPIB卡傳回電腦以程式做即時運算薄膜的厚度，藉橢圓參數隨厚度的變化情況協助判斷蝕刻終點。本研究已可即時量測蝕刻率並監控蝕刻終點達 0.5 nm 的準確度，並發現和修正光彈調變器的影響誤差，最後實際應用於迴授製程過程中的蝕刻率變化之即時監控。 本研究在監控前將量測值皆與理論值做詳儘比較，並嘗試各種修正膜厚計算模型的方法，包括薄膜正確之吸收係數以及校正系統中的各部分元件，最後與Nano Spec（雷射干涉儀）量測之結果作比較。利用本研究的即時監控系統已可將偏光片、析光片及光彈調變器的線上校正過程縮減到數分鐘內完成；並修正了訊號放大器誤差。透過量測及校正的自動化，本系統提供一個快速(10 pts/sec) 量測膜厚的方法作為蝕刻或鍍膜機台線上監測使用。