沉積晶圓通量是晶圓廠 FAB 效率的關鍵指標之一, 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鍵指標. 上海伯東日本 Atonarp Aston? 質譜儀提供腔室清潔終點檢測方案已成功應用于 low-k 電介質沉積應用 ( 特別是氮化硅 Si3N4 ), 在減少顆粒污染的同時, 縮短了生產時間.

low-k 電介質沉積需要經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致顆粒薄片從腔室壁上分層, 從而導致產量損失.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 或光學發射光譜 OES 的傳統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）, 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]到腔室之間的統計變化. 借助上海伯東日本 Atonarp Aston? 質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? 質譜儀檢測結果
讓處理時間減少 >40%：在一次晶圓廠 FAB 連續生產研究中, Aston 質譜儀將整個腔室清潔周期縮短了高達 80%. 在總共5片晶圓加工周期內, 晶圓沉積和晶圓室清潔的周期時間, 總共減少了 40% 以上.

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

設備和工藝協同優化 EPCO: 380億美元的長期制造優化機會

許多先進的制造工藝都需要設備和工藝協同優化 EPCO. 麥肯錫公司 McKinsey & Co. 在2021年發表的一篇論文表明, 利用人工智能 AI 和機器學習 ML 進行半導體制造優化, 通過提高產量和提高吞吐量, 有望節省380億美元的成本. 麥肯錫強調, 幫助企業實現這些好處的干預點之一是調整工具參數, 使用當前和以前步驟的實時工具傳感器數據, 使 AI/ML 算法優化工藝操作之間的非線性關系. 成功部署 AI/ML 的關鍵是可操作的實時數據.

上海伯東日本 Atonarp Aston? 質譜儀原位實時分子診斷和云連接數據是實現這一能力的關鍵技術, 從而解鎖半導體 EPCO 的潛力.

AtonarpAston? 質譜儀優點

1. 耐腐蝕性氣體

2. 抗冷凝

3. 實時, 可操作的數據

4. 云連接就緒

5. 無需等離子體

6. 功能: 穩定性, 可重復性, 傳感器壽命, 質量范圍, 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? 質譜儀半導體行業應用

1. 介電蝕刻: Dielectric Etch

2. 金屬蝕刻: Metal Etch EPD

3. CVD 監測和 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