Aston™ 質譜分析儀應用於沉積和刻蝕 3D NAND 記憶體
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Aston™  質譜分析儀應用於沉積和刻蝕 3D NAND 記憶體


Aston™  質譜分析儀應用於沉積和刻蝕 3D NAND 記憶體
3D NAND 工藝通過堆疊存儲單元, 提供更高的比特密度, 伯東日本 Atonarp Aston™ 質譜分析儀適用于先進半導體工藝(如沉積和蝕刻)所需的定量氣體分析. 沉積應用中:  即時過程氣體監控,以驅動自動化工具調整以實現程序控制, 沉積步驟之間的終點檢測, 實現層的化學計量工程; 蝕刻應用中: 以 ppb 為單位測量的工藝氣體和副產品, 啟用端點腔室清潔.
Aston™  質譜分析

3D NAND 工藝概述

工藝步驟

 

3D NAND 記憶體

3D NAND 記憶體

3D NAND 記憶體

 

 

堆疊沉積: 交替氧化物(藍色)和氮化物(綠色)薄膜沉積(每個堆疊 >200 對)
ON stack deposition: Alternating oxide (blue) and nitride (green) thin film deposition (>200 pairs per stack)

 

通道蝕刻: 沉積硬掩模, 形成開口, 高縱橫比通道貫穿所有層(每個晶片>1 萬億個孔)
Channel etch: Hard mask deposited, openings formed, high aspect ratio (HAR) channels etched through all layers. (>1 trillion holes per wafer)

 

階梯蝕刻: 字線的接觸焊盤是使用產生階梯結構的受控蝕刻來創建的.
Staircase etch: Contact pads to the wordlines are created using controlled etches that produce the staircase structure.

 

ASTON 優勢

 

均勻的厚度對電氣性能至關重要. Aston™ 質譜分析儀可實現厚度控制, 層定義和化學計量工程.
Uniform thickness is critical for electrical performance. ASTON enables thickness control, layer definition and stoichiometric engineering.

 

高縱橫比通道孔必須從上到下完整且均勻, 沒有彎曲或扭曲. Aston™ 質譜能夠在腔內測量蝕刻反應物.
High aspect ratio channel holes must be complete and uniform top to bottom with no bowing or twisting. ASTON enables in-chamber measurement of etch reactants.

 

蝕刻輪廓控制精度(埃). 蝕刻深度能力(微米).
Aston™ 質譜儀通過動態測量化學物質來實現蝕刻
Etched profile control precision (angstroms). Etch depth capability (microns). ASTON enables etch engineering by measuring chemicals dynamically.

 

工藝步驟

 

3D NAND 記憶體

3D NAND 記憶體

3D NAND 記憶體

 

 

狹縫蝕刻: 沉積硬掩模層, 形成硬開口圖案, 蝕刻狹縫以分離通道孔列. 這將創建一個存儲單元陣列.
Slits etch: Hard mask layer deposited, hard openings patterned, slits etched to separate the columns of channel holes. This creates an array of memory cells.

 

字線沉積: 在一些 3D NAND 方案中, 去除氮化物層, 然後使用由內向外的原子層沉積工藝(紫色)創建鎢字線.
Wordlines deposition: In some 3D NAND schemes, nitride layers are removed, then tungsten wordlines are created with an inside-out atomic layer deposition process (purple).

 

晶圓上最終 3D NAND 結構的橫截面
Cross-section of final 3D NAND structure on wafer.

 

 

ASTON 優勢

 

Aston™ 質譜儀通過連續測量反應物來實現蝕刻的均勻性和精度.
ASTON enables uniformity and precision of etch by continuous measurement of reactants.

 

完全去除氮化層並填充鎢. Aston™ 質譜儀實現了分子水準的控制.
Complete removal of nitride layer and fill with tungsten. ASTON enables molecular-level control.

 

 

來源: Lam Research: 3D NAND - Key Process Steps (2016) url: https://www.youtube.com/watch?v=hglK1cf3meM

Aston™ 質譜儀先進工藝的優勢
ppb 級靈敏度的高速採樣 High-speed sampling with ppb sensitivity
非常適合高縱橫比的 3D 結構 Highly suitable for high aspect ratio 3D structures
耐腐蝕性氣體, 堅固緊湊 Resistant to corrosive gases, Rugged and compact
易於集成到工具平臺中 Easy to integrate into tool platforms
沉積應用中: 即時過程氣體監控, 以驅動自動化工具調整以實現程序控制, 沉積步驟之間的終點檢測, 實現層的化學計量工程
Deposition: Real-time process gas monitoring to drive automated tool adjustments for in-process control, End-point detection between deposition steps, Enables stoichiometric engineering of layers
蝕刻應用中: 以 ppb 為單位測量的工藝氣體和副產品, 啟用端點腔室清潔
Etch: Process gas and by-products measured in ppb, Enables endpointed chamber cleans

伯東公司 Atonarp  Aston™ 技術參數

類型

Impact-300

Impact-300DP

Plasma-200

Plasma-200DP

Plasma-300

Plasma-300DP

型號

AST3007

AST3006

AST3005

AST3004

AST3003

AST3002

質量分離

四級杆

真空系統

分子泵

分子泵
隔膜泵

分子泵

分子泵
隔膜泵

分子泵

分子泵
隔膜泵

檢測器

FC /SEM

質量範圍

2-285

2-220

2-285

解析度

0.8±0.2

檢測限

0.1 PPM

工作溫度

15-35“℃

功率

350 W

重量

15 kg

尺寸

299 x 218 x 331 LxWxH(mm)

400 x 240 x 325 LxWxH(mm)


通過使用伯東 Atonarp 過程控制質譜儀 Aston™ 可以提高半導體製造工藝的產量, 輸送量和效率, 此款質譜儀可以在新工藝腔室的組裝過程中進行安裝, 也可將其加裝到已運行的現有腔室, 可在短時間內實現晶圓更高產量!

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上海伯東: 葉小姐                                   臺灣伯東: 王小姐
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