上海伯东日本 Atonarp Aston™ 过程质谱仪应用于半导体光刻技术 EUV 极紫外光源卤化锡原位定量
EUV 极紫外光刻技术越来越多地用于支持 <10nm 工艺技术的关键尺寸图案形成. 管理这些价值超过 2亿美元光刻机的正常运行时间和生产量对晶圆 Fab 厂的经济至关重要. 上海伯东日本 Atonarp Aston™ 过程质谱分析仪通过快速, 可操作, 高灵敏度的分子诊断数据实现了更佳的反射板镀锡层清洁, 并且 Aston™ 过程质谱的实时氢气 H2 监测也降低了每个 EUV 工具的氢气消耗.
随着工艺几何尺寸的不断缩小, 半导体工艺制造商面临着新的挑战. 在先进的极紫外 EUV 光刻技术中, 13.5nm 波长的光源是通过二氧化碳 CO2 激光器蒸发熔融锡 Sn 液滴, 从而产生等离子体. 大批量生产的关键挑战包括控制蒸发锡再沉积引起的光学污染所造成的缺陷.
光源产生的一个副产品是 EUV 光源反射光学元件上的锡 Sn 碎片, 该反射光学元件聚焦等离子体发出的 EUV光. 收集镜涂层表面上的锡沉积导致 EUV 镜的反射率降低. 沉积锡厚度约为 1nm（只有几个原子层）会使收集镜反射率降低多达10%, 通常被视为收集镜寿命规范. 这种污染增加了提供足够的 EUV 功率以形成晶圆所需的时间, 因此降低了光刻产量, 并可能影响光刻图案的定义. 解决措施包括使用氢等离子体 (结合磁场) 以锡烷气体 SnH4 的形式化学去除锡, 然后从真空室排气, 并防止锡进一步再沉积.
上海伯东 Aston™ 过程质谱 EUV 极紫外光源卤化锡原位定量解决方案
在反射板清洁期间, 需要实现现场测量, 快速, 准确地测量锡 SnH4 端点, 确保以省时的方式清除锡沉积物, 通过使用 Aston™ 过程质谱仪可以测量 H2 大气中 0.01-1 ppm 浓度下的微量 SnH4. 此外, Aston™ 还可以监测 EUV 工具前端的气体成分.
Aston™ 过程质谱价值在于通过监测从 EUV 腔室中抽空所有锡原子的效率和优化氢气 H2 流量, 实现终点检测. 通过尽可能地减少气体流量, 可以降低每分钟 100 标准升的高纯度氢气消耗量.
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