一家全球領先的半導體行業流程控制設備供應商在尋找一款緊湊且堅固的光譜儀，以集成到其套刻測量系統中。Ocean Optics 提供了一款高分辨率、熱穩定性強的光譜儀，能夠為用戶提供參考精準可靠的反饋，幫助用戶及時發現工藝偏差，減少錯誤并提升生產效率。

隨著半導體材料的持續研發，芯片性能取得了顯著提升，以滿足對半導體器件日益增長的需求。如今，從農業操作到交通控制，半導體器件已廣泛應用于各行各業。然而，隨著芯片尺寸和性能的進一步提升變得愈發困難，半導體制造商重新將重點放在制造工藝和產量的改進上。優化流程、提升產品質量以及提高晶圓產出率已成為不斷演變的目標。

半導體制造是一項復雜的任務，而對制造過程的精準監控是實現成功產出的關鍵。作為一種經過驗證的分析技術，光譜學因其多功能性、簡便性和易用性而被半導體行業廣泛采用。緊湊型光譜系統已廣泛應用于半導體檢測、測試和制造流程中，實時原位分析有助于確保可靠的結果。例如，制造過程中即使微小的偏差也可能影響成品晶圓的電學性能。

光學發射光譜（OES）、反射光譜和透射光譜是半導體工藝設備供應商用于管理關鍵制造步驟的光譜技術，包括等離子體監測（圖1）以及光刻、等離子體刻蝕和沉積工藝中的終點檢測。OES 可識別管理沉積和刻蝕的等離子體中的材料；而反射和透射光譜通常用于薄膜厚度測量。

圖 1. 高分辨率、熱穩定光譜儀是監測半導體和其他制造工藝中使用的氣體發射峰的理想儀器。

以套刻控制系統客戶為例，其目標是提供一款堅固且緊湊的光譜儀，能夠輕松集成到客戶的系統中，并在時間和溫度變化的條件下提供可靠、高分辨率的結果。這一點至關重要，因為光譜波長漂移可能導致測量誤差，而這些誤差會直接影響客戶用于控制關鍵工藝的算法建模。

簡而言之，客戶需要一款精準且適用于工藝環境的光譜儀。現有的 Ocean Optics 光譜儀以其在緊湊尺寸內實現高光學分辨率而脫穎而出，為解決方案提供了理想的起點。結合我們在光機設計與測試方面的多學科團隊專業知識，我們對光譜儀進行了重新設計，增加了熱波長穩定性的附加層，最終滿足了客戶對峰值波長精度和測量重復性的需求。

海洋光學成功完成光譜儀重新設計的另一項優勢是消除了傳統方案中侵入性更強、管理難度更高的熱穩定性維持方法。這不僅加速了開發進程，還簡化了集成管理。事實上，由于海洋光學與客戶建立了緊密的合作伙伴關系，并在其他項目中積累了合作經驗，光譜儀的設計變更得以在短時間內以合理成本完成。

通過更好地控制各種半導體工藝，制造商可以減少因錯誤導致的中斷，降低浪費，并提高產品質量。例如，在用于套刻控制的計量系統中，基于光譜學的終點檢測可以識別蝕刻薄膜是否已完全清除底層薄膜，從而指示蝕刻工藝的下一步操作。

光譜學還使終點檢測更加精確，從而支持更復雜晶圓形狀和圖案的設計。由于制造商能夠更準確地控制生產流程的啟動和停止，因此可以在更小的特征尺寸上實現更少的錯誤和更少的不可用區域。此外，通過更精確的終點檢測，制造商可以使用更薄的材料層，即使這些材料產生的光譜信號較弱且光譜峰難以區分。

Ocean Optics 已為等離子體監控應用提供光譜儀，其中光學發射光譜（OES）是一種常用的終點檢測技術。例如，在蝕刻工藝中，檢測到某些等離子體物種的信號下降可以作為需要采取行動的指示，以防止晶圓受損。

通過定制我們的緊湊型高性能光譜儀，Ocean Optics 提供了監控半導體工藝所必需的光譜采集速度、光學分辨率和熱穩定性。憑借我們在硬件方面的靈活性和應用知識的深度，Ocean Optics 提供的解決方案能夠幫助半導體工藝設備供應商改進和完善其提供給半導體行業的技術。

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