如何通过数据驱动的实时研磨液管理提高晶圆质量和产量？

2024年08月08日 13:44:46 人气: 1351 来源: 无锡徽科特测控技术有限公司

　　化学机械研磨(CMP)用于研磨半导体晶圆的表面并去除多余的材料。CMP工艺中使用的研磨液既具有机械特性（研磨），又具有化学特性。如果研磨液成分不一致，晶圆质量就会受到影响。维萨拉的原位在线折光仪特别适合用于研磨液监测、控制批次间变化、稀释和混合，以保障晶圆质量和产量。

　　研磨液一致性至关重要：

　　研磨液密度和成分是CMP工艺质量的关键参数，但又不像始终使用相同的研磨液混合物那么简单。制造商以浓缩形式交付研磨液，并且不同批次的研磨液可能会有所不同。半导体制造厂用去离子水稀释浓缩研磨液，并添加氧化剂，通常是*(H2O2)。这需要在CMP工艺之前完成，因为H2O2随着时间的推移会降解为水和氧气。

　　这种降解有一个有限的时间窗口，在此期间可以保持一致的表面研磨质量并最大限度地减少晶圆缺陷和废品。为了确保晶圆质量，晶圆厂需要能够全天连续监测研磨液成分。原位在线折光仪提供了一种简单且经济高效的方法来执行此监测。

　　折光仪可以安装在以下位置：

　　（1)在供给管线上监测进入的研磨液和H2O2，并确定研磨液稀释目标浓度水平。

　　(2)在研磨液混合罐中实时控制H2O2的混合，以确保正确的浓度和混合时间。

　　(3)在CMP工具中，确保研磨液成分在与晶圆接触之前处于设定的限度内。

　　通过在线折射率(RI)测量获得实时结果:

　　在线折光仪的作用就是测量研磨液的RI。每种混合物都有成分，因此也有RI，可以使用折光仪进行验证和表征。使用在线折光仪进行实时测量，比任何离散采样方法都能更准确地反映研磨液成分的变化。此外，测量几乎无漂移，不依赖于流速，并且准确度不受研磨液中气泡的影响。

　　一旦根据特定研磨液的折射率和温度特性进行校准，RI测量在用于测量诸如铜和钨研磨液时可以实现出色的可重复性。在线测量优于基于实验室的方法，因为它们消除了采样和样本处理中引入的任何不确定性，例如H2O2变质或温度变化。

　　维萨拉PR-33-S半导体行业折光仪:

　　维萨拉PR-33-S半导体行业折光仪专为半导体制造环境中的在线实时测量而设计。它体积小，采用不含金属的特氟龙和蓝宝石接液部件和表面，非常适合测量研磨液和刺激性化学物质。坚固的设计保证了长期稳定性和长使用寿命，内置的诊断功能可即时概览测量性能。

　　PR-33-S提供直接研磨液密度测量，集成的温度传感器确保高度精确的RI测量，可承受工艺振动而不会产生测量误差。由于光学测量原理和坚固的设计，该设备不会出现测量漂移，并且几乎无需维护。设备不需要耗材，也不产生化学废物，为实验室采样和滴定提供了一种经济高效、可靠且可持续的替代方案。研究证明，维萨拉折光仪的测量结果与参考滴定的结果有好的一致性，并且能实时提供结果，可以直接在工艺中使用并且可重复。

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关键词：温湿度传感器,温湿度变送器,温湿度巡检仪,温湿度露点仪,温湿度记录仪

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