隨著特征尺寸和幾何形狀的不斷縮小, 半導(dǎo)體工藝制造商面臨著新的挑戰(zhàn). 對(duì)于高縱橫比 3D-NAND 和關(guān)鍵尺寸的高級(jí)節(jié)點(diǎn)邏輯觸點(diǎn), 可靠地檢測(cè)遠(yuǎn)低于 1%的開口區(qū)域的端點(diǎn)對(duì)產(chǎn)量和整體生產(chǎn)力至關(guān)重要.

隨著接觸寬度隨著工藝節(jié)點(diǎn)的減小而減小, 接觸蝕刻的開口面積減小得更快，因?yàn)槊娣e尺寸與接觸寬度的平方成反比. 此外, 觸點(diǎn)的電阻會(huì)負(fù)向增加, 從而影響晶體管的電氣性能.

關(guān)鍵的是, 需要通過場(chǎng)氧化物（二氧化硅）進(jìn)行接觸蝕刻的端點(diǎn)檢測(cè) EPD, 以盡可能降低接觸電阻, 并確保與晶體管源極或漏極的良好電接觸, 但不會(huì)出現(xiàn)過度蝕刻，從而導(dǎo)致柵極區(qū)域短路或基片損壞。更復(fù)雜的接觸蝕刻是非平面晶圓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不均勻蝕刻和最終電氣測(cè)試時(shí)的“甜甜圈”或“邊緣”屈服模式.

對(duì)于 3D NAND, 關(guān)鍵蝕刻工藝包括用于垂直溝道的小開口面積階梯蝕刻和高縱橫比開口面積，以及通過100層交替二氧化硅（Si02）和氮化硅（Si3N4）層的狹縫蝕刻. 蝕刻 100個(gè)交替層需要高速定量終點(diǎn)檢測(cè). 高靈敏度也是至關(guān)重要的, 因?yàn)槎鄬与A梯式蝕刻減少了用于獲得急劇階梯變化終點(diǎn)的蝕刻副產(chǎn)物的豐度, 因?yàn)殡S著階梯式蝕刻到達(dá)底部, 觸點(diǎn)行數(shù)減少.

上海伯東日本 Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀憑借高靈敏度提供解決方案
為了確保一致和優(yōu)化的接觸蝕刻, 需要高靈敏度的原位分子診斷來提供蝕刻副產(chǎn)物的實(shí)時(shí)測(cè)量和量化, 并能夠檢測(cè)到明確定義的終點(diǎn). 隨著接觸開口面積 OA% 的減少, 諸如光學(xué)發(fā)射光譜 OES 等傳統(tǒng)計(jì)量解決方案缺乏準(zhǔn)確檢測(cè)蝕刻終點(diǎn)的靈敏度（低信噪比 SNR 比）. Aston? 質(zhì)譜儀 的 OA% 靈敏度顯示為 <0.25%, 其檢測(cè)限比 OES（LOD 約 2.5%）高出一個(gè)數(shù)量級(jí). 此外, Aston?內(nèi)部產(chǎn)生的基于等離子體的電離源允許它在存在腐蝕性蝕刻氣體的情況下工作, 無論處理室中是否存在等離子體源.

Aston? 質(zhì)譜儀能夠進(jìn)行準(zhǔn)確且可操作的端點(diǎn)檢測(cè), OA% 是傳統(tǒng) OES 計(jì)量解決方案的一個(gè)數(shù)量級(jí)（1/10）. Aston? 質(zhì)譜儀解決方案適用于具有高蝕刻吞吐量和大量重復(fù)相同步驟的工藝中的實(shí)時(shí) EPD. 這是通過高信噪比 SNR 實(shí)現(xiàn)的, 從而避免了 OES 設(shè)備中常見的模棱兩可和復(fù)雜的多變量分析算法.

小開口面積 OA% (高縱橫比 HAR) 蝕刻
使用 Aston 的高靈敏度 (SEM) 提供可操作的數(shù)據(jù), 以在小開口區(qū)域蝕刻實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)檢測(cè)
Aston <0.3% OA% EPD 實(shí)現(xiàn)多種化學(xué)蝕刻: x10次
OES 和 RGA 缺乏實(shí)現(xiàn)小開口區(qū)域蝕刻的靈敏度
Aston 質(zhì)譜在使用或不使用等離子的情況下, 均可工作

Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀優(yōu)點(diǎn)
1. 耐腐蝕性氣體
2. 抗冷凝
3. 實(shí)時(shí), 可操作的數(shù)據(jù)
4. 云連接就緒
5. 無需等離子體
6. 功能: 穩(wěn)定性, 可重復(fù)性, 傳感器壽命, 質(zhì)量范圍, 分辨率, 最小可檢測(cè)分壓, 最小檢測(cè)極限 PP,靈敏度 ppb, 檢測(cè)速率.

Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用
1. 介電蝕刻: Dielectric Etch
2. 金屬蝕刻: Metal Etch EPD
3. CVD 監(jiān)測(cè)和 EPD: CVD Monitoring and EPD
4. 腔室清潔 EPD: Chamber Clean EPD
5. 腔室指紋: Chamber Fingerprinting
6. 腔室匹配: Chamber Matching
7. 高縱橫比蝕刻: High Aspect Ratio Etch
8. 小開口面積 <0.3% 蝕刻: Small Open Area <0.3% Etch
9. ALD
10. ALE