電漿光學發射光譜(OES:Optical Emission Spectroscopy)是以分光儀將電漿發出的光依波長分開量測,調查電漿中有哪些原子或分子、各有多少的方法。電漿中的原子與分子與電子碰撞後進入高能量狀態,回到原狀態時會發出依種類而定的固定波長的光。因此只要觀察光譜,就能得知電漿中的成分。
在半導體製造中最常見的用途是乾式蝕刻的終點偵測。例如在蝕刻氧化膜時,源自被削除膜層成分(一氧化碳等)的光會很強。膜層削除完畢、下層露出後,該光變弱,另一種成分的光變強。捕捉這項變化,即可決定停止蝕刻的時機。只需從設備的視窗取出光線,就能在不接觸晶圓的情況下即時監控。
開口面積小的圖形,被削除的量少、光的變化也很微小,因此會使用以統計方式分析多個波長變化來找出終點的手法。此外,OES 的資料也用於捕捉腔體狀態的變化(壁面附著物增加或腔體預處理的進展程度)、零組件劣化與異常放電的徵兆,並作為以推估取代量測結果的虛擬量測,以及設備預測性維護的資料。