只有 EPD 與 OES 就夠了嗎？

找到 endpoint，和讓最終品質維持一致，是兩個不同問題。

CMP 與 Etch 都需要準確判斷製程轉換時點。CMP 透過 EPD 判斷 target film 開始清除的時刻，Etch 則可用 OES 等 sensor signal 偵測 etched layer 與 underlayer 的轉換。

相比只看固定時間，這種方式能依真實 process state 判斷轉換點。

但 endpoint 找得準，不代表最終品質就會完全一致。量產中，endpoint 後仍有會影響品質的區段。

CMP EPD 透過摩擦、聲學或光學 signal 的變化判斷 endpoint，Etch OES 則使用 emission spectrum 變化。兩種製程在 endpoint 後都還有 over-polish / over-etch 區段。

CMP 在 endpoint 被偵測後仍會繼續

CMP EPD 通常捕捉 target film 開始清除或 underlayer 開始露出的變化，但 wafer 上所有位置不會在同一時刻到達 endpoint。

• wafer 內膜厚與 pattern density 差異
• 位置別 pressure 差異
• slurry 供應量差異
• pad 接觸狀態差異

部分區域可能已經 clear，其他位置仍有殘膜。因此 CMP 常在 endpoint 後保留 over-polish 區段。

• 太短：殘膜與未清除區域會留下。
• 太長：dishing、erosion 與 underlayer loss 會增加。

最終品質因此不只由 endpoint 準確度決定，也取決於後續 polishing condition。

Etch 也需要管理 endpoint 之後的條件

Plasma Etch 的 OES 量測 plasma 放出的光譜變化。材料或 reaction by-product 改變時，spectrum 也會變，因此能判斷 underlayer 開始露出的時點。

但偵測到的 endpoint 可能只是 wafer 部分區域開始 clear 的時刻。

• wafer 位置
• pattern 大小與 density
• loading
• chamber state

因此很多 Etch recipe 在 main etch 後加入 over-etch 或 finish-etch。

• 不足：會留下 under-etch 與 residue。
• 過度：可能損傷 underlayer 與結構。

在 Etch 中，endpoint 也可能是下一個 control 區段的開始，而不是最終結果。

固定 post-endpoint 條件有極限

最簡單的方法是在 endpoint 後固定執行相同時間的 over-polish / over-etch。製程穩定時可能足夠。

但量產條件會持續變化。

• incoming wafer 的膜厚與 pattern 組成
• CMP pad 與 slurry 老化
• Etch chamber、focus ring 等耗材狀態
• cleaning、maintenance 與耗材更換後的變化

如果 time-to-endpoint 改變，可能代表 process rate 或 incoming state 已經變化。仍使用固定 post-endpoint 條件，這個變化就可能留在最終品質 variation 中。

只提高 detection accuracy 不能完全解決。Detection 告訴你何時發生變化，但不會決定下一片 wafer 該怎麼調整。

APC 管理的是 endpoint 之後的最終品質

APC 使用 process data 與 quality result 調整下一個 run 的條件。CMP 可以調整 polishing time 或其他條件，Etch 可以調整 over-etch time 或 recipe setpoint。

• 前一片 wafer 出現殘膜 → 加強下一個 run 的條件。
• 出現underlayer loss 或過度移除 → 減少 over-polish / over-etch。

equipment state、consumable life、recent endpoint time 與 incoming wafer 資訊也可以一起使用。

計算出的調整應限制在明確 safeguard 內。

• 允許的調整範圍
• 最大 process time
• fallback recipe
• approval 條件

EPD 與 OES 不會取代 APC。EPD/OES 快速偵測 process transition，APC 則在 run 之間更新條件，降低最終結果 variation。

Endpoint 不是製程控制的終點

CMP EPD 與 Etch OES 已經是很有用的 automation 技術。相較固定時間，它們更能反映真實 process state，也能減少 under-processing 與不必要的 over-processing。

量產需要的不只是穩定找到 endpoint，還要把 endpoint 後的 over-polish / over-etch 一起納入控制，使每片 wafer 的最終品質維持一致。