Aston™ 过程质谱提高 low-k 电介质沉积的吞吐量

沉积晶圆通量是晶圆厂 FAB 效率的关键指标之一, 也是晶圆厂 FAB 不断改进以降低每次移动成本和减少资本支出的关键指标. 上海伯东日本 Atonarp Aston™ 质谱仪提供腔室清洁终点检测方案已成功应用于 low-k 电介质沉积应用 ( 特别是氮化硅 Si3N4 ), 在减少颗粒污染的同时, 缩短了生产时间.

low-k 电介质沉积需要经常清洁工艺室以除去沉积冷凝物的堆积. 如果不除去冷凝物可能会导致颗粒薄片从腔室壁上分层, 从而导致产量损失.通常每 5 片晶圆进行一次清洁（在 25 片晶圆批次中进行 5 次）.

上海伯东日本 AtonarpAston™ 质谱仪提供腔室清洁终点检测解决方案
为了提高整个工艺吞吐量, 需要使用端点检测来缩短腔室清洁周期时间. 使用残余气体分析仪 RGA 或光学发射光谱 OES 的传统计量解决方案是无效的. 用于腔室清洁的三氟化氮 NF3 气体对 RGA 电子碰撞电离源具有高度腐蚀性（使其无法用于生产）, 并且 OES 需要在清洁周期中不存在等离子体. 从历史上看, 腔室清洁周期是一个固定时间的工艺步骤, 有足够的余量, 以确保考虑到腔室之间的统计变化. 借助上海伯东日本 Atonarp Aston™ 质谱仪基于终点检测的腔室清洁既可以缩短处理时间, 又不会影响工艺裕度, 还可以避免过度清洁, 因为过度清洁会造成氟化铝污染, 造成大量腔室的陈化处理.

使用Aston™ 质谱仪检测结果
让处理时间减少 >40%：在一次晶圆厂 FAB 连续生产研究中, Aston 质谱仪将整个腔室清洁周期缩短了高达 80%. 在总共5片晶圆加工周期内, 晶圆沉积和晶圆室清洁的周期时间, 总共减少了 40% 以上.

更高的吞吐量和产量:除了缩短工艺时间之外, 研究还发现, 基于 Aston 端点的清洁周期在基于时间的解决方案中, 由于过度清洁而导致的腔室侧壁超过蚀刻产生的颗粒很少. 基于较低的后处理颗粒污染, 预测总体产品产量提高.

设备和工艺协同优化 EPCO: 380亿美元的长期制造优化机会

许多先进的制造工艺都需要设备和工艺协同优化 EPCO. 麦肯锡公司 McKinsey & Co. 在2021年发表的一篇论文表明, 利用人工智能 AI 和机器学习 ML 进行半导体制造优化, 通过提高产量和提高吞吐量, 有望节省380亿美元的成本. 麦肯锡强调, 帮助企业实现这些好处的干预点之一是调整工具参数, 使用当前和以前步骤的实时工具传感器数据, 使 AI/ML 算法优化工艺操作之间的非线性关系. 成功部署 AI/ML 的关键是可操作的实时数据.

上海伯东日本 Atonarp Aston™ 质谱仪原位实时分子诊断和云连接数据是实现这一能力的关键技术, 从而解锁半导体 EPCO 的潜力.

AtonarpAston™ 质谱仪优点

1. 耐腐蚀性气体

2. 抗冷凝

3. 实时, 可操作的数据

4. 云连接就绪

5. 无需等离子体

6. 功能: 稳定性, 可重复性, 传感器寿命, 质量范围, 分辨率, 最小可检测分压, 最小检测极限 PP,灵敏度 ppb, 检测速率.

AtonarpAston™ 质谱仪半导体行业应用

1. 介电蚀刻: Dielectric Etch

2. 金属蚀刻: Metal Etch EPD

3. CVD 监测和 EPD: CVD Monitoring and EPD

4. 腔室清洁 EPD: Chamber Clean EPD

5. 腔室指纹: Chamber Fingerprinting

6. 腔室匹配: Chamber Matching

7. 高纵横比蚀刻: High Aspect Ratio Etch

8. 小开口面积 <0.3% 蚀刻: Small Open Area <0.3% Etch

9. ALD

10. ALE

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审核编辑黄宇