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). 對于高縱橫比 3D-NAND 和關(guān)鍵尺寸的高級節(jié)點邏輯觸點, 可靠地檢測遠低于 1%的開口區(qū)域的端點對產(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)點的減小而減小, 接觸蝕刻的開口面積減小得更快，因為面積尺寸與接觸寬度的平方成反比. 此外, 觸點的電阻會負向增加, 從而影響晶體管的電氣性能.

關(guān)鍵的是, 需要通過場氧化物（二氧化硅）進行接觸蝕刻的端點檢測 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撲結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不均勻蝕刻和最終電氣測試時的“甜甜圈”或“邊緣”屈服模式.

對于 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個交替層需要高速定量終點檢測. 高靈敏度也是至關(guān)重要的, 因為多層階梯式蝕刻減少了用于獲得急劇階梯變化終點的蝕刻副產(chǎn)物的豐度, 因為隨著階梯式蝕刻到達底部, 觸點行數(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)物的實時測量和量化, 并能夠檢測到明確定義的終點. 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)計量解決方案缺乏準確檢測蝕刻終點的靈敏度（低信噪比 SNR 比）. Aston? 質(zhì)譜儀 的 OA% 靈敏度顯示為 <0.25%, 其檢測限比 OES（LOD 約 2.5%）高出一個數(shù)量級. 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)譜儀能夠進行準確且可操作的端點檢測, OA% 是傳統(tǒng) OES 計量解決方案的一個數(shù)量級（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時 EPD. 這是通過高信噪比 SNR 實現(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)域蝕刻實現(xiàn)終點檢測
Aston <0.3% OA% EPD 實現(xiàn)多種化學(xué)蝕刻: x10次
OES 和 RGA 缺乏實現(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
1. 耐腐蝕性氣體
2. 抗冷凝
3. 實時, 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, 最小可檢測分壓, 最小檢測極限 PP,靈敏度 ppb, 檢測速率.

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