原子層沉積 ALD 是一種廣泛且越來越多地用于先進半導體制造存儲器（3D-NAND 和新興的堆疊式 DRAM ）和先進邏輯制程（例如全環繞柵極）的工藝.這些工藝的特點是需要控制幾十個分子厚的薄膜層, 通常測量只有幾十埃（1?=1x10-10m）.

使用 ALD 可以沉積多種材料, 包括氧化物, 氮化物和金屬. ALD 工藝被廣泛使用, 因為它提供了超薄, 高度可控的單層材料, 這些材料本質上是保形和無針孔的. 從 2020 年到 2025 年, ALD 市場預計將以 16%-20% 的復合年增長率增長（來源: ASM）.

上海伯東 Aston? 質譜分析儀是一款快速, 強大的化學特異性氣體質譜儀, 提供 ALD 過程控制解決方案, 可在這些非等離子體（“lights-off”）過程中提供原位計量和控制. 它可以實現快速, 化學特定的原位定量氣體分析, 低至十億分之幾的水平, 提供 ALD 過程控制所需的實時數據.

上海伯東日本 Aston? 質譜儀提供“lights-out” ALD 工藝的原位計量解決方案
為實現 ALD 工藝監測和控制, 需要一種高速化學特定量化計量解決方案, 該解決方案可以處理苛刻的工藝氣體, 例如鹽酸或氫氟酸副產物, 并且可以處理在過程中可能在腔室表面形成的冷凝顆粒.

計量解決方案需要量化存在的氣體, 以便在多個操作階段之間實現準確, 快速的轉換: 前體氣體注入, 氣體吹掃, 反應氣體注入和副產品氣體除去. 通常, 每個完整的周期只需幾秒鐘, 因此計量解決方案需要以高采樣率和靈敏度實時工作.

然而, 大多數 ALD 工藝沒有等離子體或使用弱的遠程等離子體源. 這意味著諸如光學發射光譜 OES 等傳統的原位計量技術在黑暗中迷失.由于沒有強等離子源使其能夠運行, 因此由于信噪比低或根本沒有信號, 它們無法提供所需的信息.

如果沒有原位計量, 這些工藝步驟轉換通常會運行固定的持續時間, 這會導致處理效率低下, 因為需要在步驟之間留出足夠的余量以確保前體和反應氣體不會無意中混合到腔室中. 在沒有計量的情況下運行 ALD 工藝也會面臨嚴重的生產線產量損失或工藝偏差的風險, 例如, 如果其中一種反應氣體濃度波動高或低.

上海伯東 Aston? 質譜儀可在這些非等離子體（“lights-off”）過程中提供原位計量和控制. 它可以實現快速, 化學特定的原位定量氣體分析, 低至十億分之幾的水平, 提供 ALD 過程控制所需的實時數據.

Atonarp Aston? 技術參數

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