沉積晶圓通量是晶圓廠 FAB 效率的關(guān)鍵指標(biāo)之一, 也是晶圓廠 FAB 不斷改進以降低每次移動成本和減少資本支出的關(guān)鍵指標(biāo). 上海伯東日本 Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀提供腔室清潔終點檢測方案已成功應(yīng)用于 low-k 電介質(zhì)沉積應(yīng)用 ( 特別是氮化硅 Si3N4 ), 在減少顆粒污染的同時, 縮短了生產(chǎn)時間.

low-k 電介質(zhì)沉積需要經(jīng)常清潔工藝室以除去沉積冷凝物的堆積. 如果不除去冷凝物可能會導(dǎo)致顆粒薄片從腔室壁上分層, 從而導(dǎo)致產(chǎn)量損失.通常每 5 片晶圓進行一次清潔（在 25 片晶圓批次中進行 5 次）.

上海伯東日本 AtonarpAston? 質(zhì)譜儀提供腔室清潔終點檢測解決方案
為了提高整個工藝吞吐量, 需要使用端點檢測來縮短腔室清潔周期時間. 使用殘余氣體分析儀 RGA 或光學(xué)發(fā)射光譜 OES 的傳統(tǒng)計量解決方案是無效的. 用于腔室清潔的三氟化氮 NF3 氣體對 RGA 電子碰撞電離源具有高度腐蝕性（使其無法用于生產(chǎn)）, 并且 OES 需要在清潔周期中不存在等離子體. 從歷史上看, 腔室清潔周期是一個固定時間的工藝步驟, 有足夠的余量, 以確?？紤]到腔室之間的統(tǒng)計變化. 借助上海伯東日本 Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀基于終點檢測的腔室清潔既可以縮短處理時間, 又不會影響工藝裕度, 還可以避免過度清潔, 因為過度清潔會造成氟化鋁污染, 造成大量腔室的陳化處理.

使用Aston? 質(zhì)譜儀檢測結(jié)果
讓處理時間減少 >40%：在一次晶圓廠 FAB 連續(xù)生產(chǎn)研究中, Aston 質(zhì)譜儀將整個腔室清潔周期縮短了高達(dá) 80%. 在總共5片晶圓加工周期內(nèi), 晶圓沉積和晶圓室清潔的周期時間, 總共減少了 40% 以上.

更高的吞吐量和產(chǎn)量:除了縮短工藝時間之外, 研究還發(fā)現(xiàn), 基于 Aston 端點的清潔周期在基于時間的解決方案中, 由于過度清潔而導(dǎo)致的腔室側(cè)壁超過蝕刻產(chǎn)生的顆粒很少. 基于較低的后處理顆粒污染, 預(yù)測總體產(chǎn)品產(chǎn)量提高.

設(shè)備和工藝協(xié)同優(yōu)化 EPCO: 380億美元的長期制造優(yōu)化機會

許多先進的制造工藝都需要設(shè)備和工藝協(xié)同優(yōu)化 EPCO. 麥肯錫公司 McKinsey & Co. 在2021年發(fā)表的一篇論文表明, 利用人工智能 AI 和機器學(xué)習(xí) ML 進行半導(dǎo)體制造優(yōu)化, 通過提高產(chǎn)量和提高吞吐量, 有望節(jié)省380億美元的成本. 麥肯錫強調(diào), 幫助企業(yè)實現(xiàn)這些好處的干預(yù)點之一是調(diào)整工具參數(shù), 使用當(dāng)前和以前步驟的實時工具傳感器數(shù)據(jù), 使 AI/ML 算法優(yōu)化工藝操作之間的非線性關(guān)系. 成功部署 AI/ML 的關(guān)鍵是可操作的實時數(shù)據(jù).

上海伯東日本 Atonarp Aston? 質(zhì)譜儀原位實時分子診斷和云連接數(shù)據(jù)是實現(xiàn)這一能力的關(guān)鍵技術(shù), 從而解鎖半導(dǎo)體 EPCO 的潛力.

AtonarpAston? 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.

AtonarpAston? 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

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審核編輯黃宇