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为什么Vaisala是许多半导体制造植物的首选供应商

发布: 2021年3月17日
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化学机械平面化/抛光(CMP)是一个关键,非常昂贵且具有挑战性的纳米抛光过程,结合了化学反应和机械磨损。这是集成电路制造中的关键步骤,影响产量和生产率。

简而言之

抛光是用包括氧化剂的浆液进行的,通常是过氧化氢(H2o2)。在制造过程中,将晶圆压在抛光垫上,而晶圆和垫子均以稍微不同的速度逆时针旋转。由于浆液被分配在垫的中心时,机械和化学作用的组合逐渐从晶圆表面去除材料,从而导致局部和全球平面的表面。

使用前,CMP浆液在植物上混合或稀释。氧化抛光浆通常以浓缩形式购买,并在现场用水稀释,以最大程度地减少运输和人工成本。由于混合后的寿命短,因此某些多组分抛光泥浆只能在使用前立即混合。正确的混合是必不可少的,因为它与化学反应速率和晶圆抛光速率直接相关。混合物中的任何缺陷都会对制造性和可靠性产生负面影响。尽管生产点(POM)处的浆液控制很紧,但随后的过程(包括运输,处理和过滤)可能会影响化学性质,因此需要连续的浆液监测,直到使用点(POU)确保高产量。需要有效,快速,可靠,精确且具有成本效益的计量工具和方法论,因此许多制造工厂选择使用折射率。

折射率如何有助于提高生产质量

折射率(RI) - 一种连续的,在线的,无缩写的测量测量 - 帮助制造工厂迅速识别出浆料组成故障,因为它传达了有关该过程的实时信息,从而减少了处于风险的晶圆数量。

CMP浆液可将纳米颗粒携带至固体含量水平为1-30%,具体取决于浆液类型,使得分析具有挑战性。但是,一旦对特定的浆液温度/RI特性进行了校准,即使在这些困难条件下,RI测量值也可以成功地确定钨浆中过氧化氢的浓度至±0.03%以内。

此外,与电导率探针测试不同,RI测量值可以监测H2o2浆料密度,这是随着时间的推移沉降和降解的指标。因此,RI不仅用于限定最终产品,而且还用于监视传入的原始浆料中的批处理变化并验证混合添加步骤。

某些浆液递送系统的一个吸引人的功能是能够在日罐中使用自动化学峰值功能。

内联折射索引与在线滴定H2O2在浆料中的滴定
内联折射率与在线滴定过氧化氢在浆料中的滴定

VAISALA K-PATENTS®分号折光仪优势

Vaisala K -Patents分号折光仪专为半导体制造环境而设计。它的占地面积很小,结构不含金属,是测量化学物质而无需腐蚀过程的理想选择。

vaisala k- Patents半数折光仪是CMP操作的卓越选择,因为:

  • 测量是完全数字的,漂移是不可能的
  • 集成的温度测量组件可确保高度准确的RI测量
  • 它提供直接密度测量
  • 强大的设计可容忍过程振动,没有测量误差
  • 内置诊断可以立即概述过程条件
  • 旨在减少甚至消除污垢的不同高质量流动电池的可用性。

参考

多样化的流体溶液多年来,在其CMP操作中成功使用了Vaisala K-Patents半子折光仪,并发现该设备非常可靠和准确。“随着高级过程节点带来越来越多的CMP步骤,我们必须确保将浆液传递给抛光工具保持一致的化学和机械特性。”卡尔·厄克特(Karl Urquhart),化学技术研发,多样化的流体解决方案主管。“内联RI监测可以评估传入材料的化学成分,合格的加法步骤,并在单个实时的,无纯的耗尽测量中验证均匀的CMP浆料混合物。”

第一个h2o22013年,在大型半导体制造工厂安装了CMP浆料的测量安装,以取代自动折点。从那以后,该测量设备一直保持稳定,除了泥浆搅拌机的常规冲洗外,没有任何仪器维护。

通常,在安装了Vaisala K-Patents半子折光仪后,制造植物的晶状吞吐量增加了约20%。此外,严格控制了CMP浆液,并可以改善平面化过程的均匀性。

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RI测量是一种简单,具有成本效益且准确的技术,可提供有关浆料组成的实时信息,使折光仪成为许多制造植物的首选计量仪器。

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