隨著特征尺寸和幾何形狀的不斷縮小, 半導體工藝制造商面臨著新的挑戰. 對于高縱橫比 3D-NAND 和關鍵尺寸的高級節點邏輯觸點, 可靠地檢測遠低于 1%的開口區域的端點對產量和整體生產力至關重要.

隨著接觸寬度隨著工藝節點的減小而減小, 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, 但不會出現過度蝕刻，從而導致柵極區域短路或基片損壞。更復雜的接觸蝕刻是非平面晶圓拓撲結構，導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物的豐度, 因為隨著階梯式蝕刻到達底部, 觸點行數減少.

上海伯東日本 Atonarp Aston? 質譜儀憑借高靈敏度提供解決方案
為了確保一致和優化的接觸蝕刻, 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, 諸如光學發射光譜 OES 等傳統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%）高出一個數量級. 此外, Aston?內部產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? 質譜儀能夠進行準確且可操作的端點檢測, OA% 是傳統 OES 計量解決方案的一個數量級（1/10）. Aston? 質譜儀解決方案適用于具有高蝕刻吞吐量和大量重復相同步驟的工藝中的實時 EPD. 這是通過高信噪比 SNR 實現的, 從而避免了 OES 設備中常見的模棱兩可和復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) 提供可操作的數據, 以在小開口區域蝕刻實現終點檢測
Aston <0.3% OA% EPD 實現多種化學蝕刻: x10次
OES 和 RGA 缺乏實現小開口區域蝕刻的靈敏度
Aston 質譜在使用或不使用等離子的情況下, 均可工作

Atonarp Aston? 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.

Atonarp Aston? 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