等离子体处理是电子系统制造中最常用的处理方法之一，特别是对于诸如集成电路（IC）的微电子的生产。
大型IC可包含多达400个不同的层。这些复杂结构的创建使用等离子体蚀刻和外延生长的重复步骤。为了确保IC功能正确，重要的是，在蚀刻期间，从蚀刻的新层的材料完全除去，而不会损坏下层的层。另外，为了进一步复杂化，必须在真空条件下进行蚀刻以阻止污染物形成沉积物。
在处理过程中发生的电离期间，将大量的能量转移到被电离的材料中，这导致发射亮光的材料。这种灯可用于监测过程。
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利用能量状态的变化
由于原子激发到更高的电子状态的电离期间，在电离期间发生光的发射，然后这些原子自发地放松其地位并在该过程中发出光子。该过程的总能量是保守的意思，发出的光子具有等于原子的地面和电子状态之间的差异的能量。该离散能量对每个原子是独一无二的，这意味着它的测量可用于确定样品中存在哪个元素。
用这种方法测量样品发出的光子被称为光学发射光谱(OES)，这种技术允许工艺工程师确定等离子刻蚀步骤的终点，即一层被完全去除的时间。
通过将OES提供的监测能力整合到其制造过程中，ic生产商可以完全自动化其蚀刻步骤，而不必担心过度或欠蚀刻。
这一过程的一个例子是，431 nm CH线的OES，使用Avantes光谱仪通过光纤电缆，被用来监测腐蚀图1- 在埃因霍温理工大学提供理查德凡德桑登教授的等离子体和材料流程（PMP）集团。欧洲杯足球竞彩当通过对应于下面的材料的新谱线的突然外观来达到较低层时，OES自动告诉用户。
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图1。用于监测CH含量的蚀刻深度和431nm光谱峰强度。
在真空环境中工作
如果可能的话，最好使用一个收集透镜(也称为准直透镜)来监控过程，该透镜通过观察窗口收集光，并将其通过光纤电缆。然而，当使用工业规模的等离子体蚀刻器和外延生长反应器时，这通常是不可能的，而应该使用真空密封光纤电缆从晶圆中收集光。
虽然真空密封光纤技术本身是复杂的，但它已经发展和商业化。
Avantes生产的光纤引线使用一个M12外壳，2个SMA光纤互连，在压力为10 - 7mbar、壁厚为5 - 40mm的真空室中与光纤一起工作，并使用一个Viton®o形环。
在光发射光谱中，分辨率为键
与其他涉及原子光谱的分析技术一样，OES往往需要很高的光谱分辨率来正确识别不同的原子种类。Avantes微型光谱仪的高分辨率使其成为OES的完美选择。
Avantes'AvaSpec-ULS4096CL-EVO使用3600格栅密度光栅，为200至400纳米之间的发射提供0.05纳米的精细分辨率。此外，该光谱仪使用了一个由CMOS探测器阵列组成的传感器，提供了改进的动态范围和线性度，非常适合高光照水平的应用，如等离子刻蚀OES。
AvaSpec光谱仪与Avantes的新型快速电子触发器、模拟和数字I/O功能以及快速数据传输一起使用时，可以很容易地集成到高速晶圆等离子体系统中。
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AvaSpec-ULS4096CL-EVO
光谱范围v.分辨率
有一些OES仪器是专门为应用而设计的，它们使用有限的光谱范围来识别特定的元素，然而大多数的OES应用需要识别的元素范围很广。多用途仪器，用于任何OES应用，需要更大的光谱范围;这意味着它们可能会受到固定光栅光谱仪的基本局限性的影响，即光谱范围越大分辨率越低。
由Avantes产生的OES光谱仪使用提供增强响应的光学设计，这意味着可以在200 - 1100nm的宽光谱范围内实现0.5nm的精细分辨率。另外，光谱仪可以一起连接，以提供允许多通道操作的多路复用系统。
这种配置意味着系统中的每个光谱仪都可以用于在较小的光谱范围内收集光谱信息，例如200 - 300 nm和更高的分辨率(< 0.1 nm)。
多路光谱仪系统允许OES信号通过多通道光纤束均匀地分配到每个光谱仪之间。多路复用系统比大型扫描光谱仪更快、更稳定，同时也更便宜。
根据用户的需求，可以提供多路复用的光谱仪配置，作为自定义集成的纽扣系统（图3.)．
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AvaSpec多通道光纤光谱仪
更多的应用于光学发射光谱
测定等离子体刻蚀的一个阶段何时完成是目前最常见的OES应用，但该技术还有许多其他应用。对OES其他应用程序的全面探索超出了本文的范围，不过下面将简要介绍其中一些应用程序。
OES可以作为质谱仪(MS)的廉价替代品，用于质量控制应用，特别是使用电感耦合等离子体OES (ICP-OES)时。ICP-MS经常用于航空航天、汽车和回收工业的基本核查，在这些工业中使用ICP-MS是多余的。
OES也用于监测金属纯度，例如铝、钢或铜，通过测量它们的突变排放物。此外，在金属3D打印过程中，OES也被用于监测激光烧蚀光谱。
此信息已采购，从Avantes BV提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩
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