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www markttechnik de Nr 31–32 2021 12 Fokus|Halbleiterfertigung Neue Massenspektroskopie Mit Metrologie gegen Chipmangel Mit dem von Grund auf für die IC-Fertigung neu entwickelten Metrologie system „Aston“ auf Basis der Massenspektroskopie will Atonarp den Durchsatz und die Ausbeute in IC-Fabs deutlich erhöhen Prakash Murthy CEO CTO und Gründer von Atonarp ist sogar davon überzeugt dass sich mithilfe des Metrologiesystems namens Aston eine neue Art der Herangehensweise an die Prozesstechnik in den Fabs durchsetzen wird Eben weil Aston in der Lage ist auf molekularer Ebene zu messen und die Daten dann zur Analyse in die Cloud geschickt werden können Insgesamt ließen sich jetzt Equipment und die jeweiligen Prozesse immer besser aufeinander abstimmen was unter dem Begriff „Equipment and Process Co-Optimization“ EPCO bekannt ist »Wir digitalisieren die Metrologie wir kommen zunehmend ohne Chemikalien aus« erklärt Murthy Doch was unterscheidet Aston von den bisherigen Metrologie-Systemen? Vor allem können Aston korrosive Gase die während vieler Prozesse entstehen nichts anhaben Um zu verstehen warum das so wichtig ist ein kurzer Blick auf die Methode die bisher verwendet wurde Grundsätzlich besteht der Residual Gas Analyser RGA aus dem Sensor der Interface-Box und der Steuereinheit Der Sensor selber besteht aus der Ionenquelle in der das Gas ionisiert wird dem Filter und dem Detektor Die ionisierten Moleküle werden beschleunigt und im Filter Quadrupole entsprechend ihrer Masse und Ladung abgelenkt Im Detektor wird gemessen wo sie in welchen Mengen ankommen Das liefert die Messergebnisse Doch dieses Verfahren hat einen großen Nachteil Denn in vielen Prozessen entstehen als Nebenprodukte korrosive Gase wie HCI Auch das für die Reinigung der Prozesskammern verwendete NF3 ist sehr aggressiv Die Folge Die Elektroden der Ionenquelle werden von den korrosiven Gasen innerhalb von Stunden „aufgefressen“ und müssten dann ausgetauscht werden Deshalb ist die herkömmliche RGA die ursprünglich nicht für den Einsatz in der Prozesskontrolle von Halbleitern entwickelt wurde wenig geeignet Die Lebensdauer der Ionenquelle ist sehr begrenzt und die Empfindlichkeit die Wiederholbarkeit und die Genauigkeit insgesamt sind nicht sehr hoch Deshalb ist Aston anders aufgebaut Hier sind zwei verschiedene Ionenquellen integriert eine klassische in der die Ionisation über Elektronen erfolgt und ein filamentloser Plasma-Ionisator In den filamentlosen Ionisator können jetzt problemlos auch korrosive Gase eingeleitet werden denn Elektroden die weggeätzt werden könnten gibt es nicht Die zweite Quelle mit den Elektroden ist dennoch wichtig denn sie ist der Goldstandard für die Kalibrierung des filamentlosen Ionisators Außerdem lässt sie sich weiterhin einsetzen um Prakash Murthy CEO und CTO von Atonarp „ Wir haben das Metrologie system auf Basis der Massen spektroskopie von Grund auf neu und speziell für den Einsatz in der Halbleiterfertigung entwickelt Damit digitalisieren wird die Metrologie wir kommen zunehmend ohne Chemikalien aus Das eröffnet neue Wege in der Prozesstechnik “