Ṣíṣe àgbékalẹ̀ ẹ̀rọ kẹ́míkà(CMP) jẹ́ ìlànà ìpìlẹ̀ nínú iṣẹ́-ṣíṣe semiconductor tó ti ní ìlọsíwájú. Ó ń fúnni ní ìpele atomiki tí ó tẹ́jú lórí àwọn ojú ilẹ̀ wafer, ó ń jẹ́ kí àwọn ètò onípele púpọ̀, kíkó àwọn ẹ̀rọ tí ó le koko, àti àwọn èso tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé pọ̀ sí i. CMP ń so àwọn ìṣe kẹ́míkà àti ẹ̀rọ pọ̀ ní àkókò kan náà—nípa pádì tí ń yípo àti slurry polishing pàtàkì—láti mú àwọn fíìmù tí ó pọ̀ jù àti àwọn àìdọ́gba ojú ilẹ̀ tí ó rọrùn kúrò, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún ṣíṣe àgbékalẹ̀ àti títẹ̀léra nínú àwọn iyika tí a ti so pọ̀.
Dídára wafer lẹ́yìn CMP sinmi lórí ìṣàkóṣo ìṣọ̀kan àti àwọn ànímọ́ slurry tí ń yọ́. Slurry náà ní àwọn patikulu abrasive, bíi cerium oxide (CeO₂), tí a so mọ́ inú àkójọpọ̀ àwọn kẹ́míkà tí a ṣe láti mú kí ìfọ́ ara àti ìwọ̀n ìhùwàsí kẹ́míkà sunwọ̀n síi. Fún àpẹẹrẹ, cerium oxide ní agbára gíga àti kẹ́míkà ojú ilẹ̀ fún àwọn fíìmù tí a fi silicon ṣe, èyí tí ó sọ ọ́ di ohun èlò tí a yàn nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò CMP. Ìmúnádóko CMP kìí ṣe nípasẹ̀ àwọn ànímọ́ patikulu abrasive nìkan ṣùgbọ́n nípa ìṣàkóso pípéye ti ìfọ́ra slurry, pH, àti density.
Ilana ti Imọ-ẹrọ Kemikali
*
Awọn ipilẹ ti didan slurries ni iṣelọpọ Semiconductor
Àwọn ohun èlò ìyọ́mọ́ jẹ́ pàtàkì nínú ìlànà ìyọ́mọ́ kẹ́míkà. Wọ́n jẹ́ àwọn àdàpọ̀ onípele tí a ṣe láti ṣe àṣeyọrí ìyọ́mọ́ kẹ́míkà àti ìyípadà ojú ilẹ̀ kẹ́míkà lórí àwọn ojú ilẹ̀ kémíkà. Àwọn ipa pàtàkì ti àwọn ohun èlò ìyọ́mọ́ kẹ́míkà CMP ní ìyọkúrò ohun èlò tó munadoko, ìṣàkóso ìpele, ìṣọ̀kan lórí àwọn agbègbè kémíkà ńlá, àti dín àbùkù kù.
Awọn ipa ati Awọn Akopọ ti Awọn Slurries didan
Ilẹ̀ CMP tó wọ́pọ̀ ní àwọn èròjà abrasive tí wọ́n so mọ́ inú omi, tí àwọn èròjà oníkẹ́míkà àti àwọn ohun tí ń mú kí ara dúró sì tún ní àfikún. Èrò kọ̀ọ̀kan ló ń kó ipa pàtàkì:
- Àwọn ohun ìfọ́mọ́ra:Àwọn èròjà líle tó rọ̀ mọ́ra wọ̀nyí—ní pàtàkì sílíkà (SiO₂) tàbí cerium oxide (CeO₂) nínú àwọn ohun èlò semiconductor—ń ṣe apá ẹ̀rọ ìyọkúrò ohun èlò. Ìwọ̀n wọn àti ìpínkiri wọn ń ṣàkóso ìwọ̀n ìyọkúrò àti dídára ojú ilẹ̀. Àkóónú abrasive sábà máa ń wà láti 1% sí 5% nípa ìwọ̀n, pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n patiku láàrín 20 nm àti 300 nm, tí a sọ ní pàtó láti yẹra fún ìfọ́ wafer púpọ̀ jù.
- Àwọn afikún kẹ́míkà:Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ń gbé àyíká kẹ́míkà kalẹ̀ fún planarization tó gbéṣẹ́. Àwọn ohun èlò oxidizer (fún àpẹẹrẹ, hydrogen peroxide) ń mú kí ìṣẹ̀dá àwọn ìpele ojú ilẹ̀ rọrùn láti parẹ́. Àwọn ohun èlò tó ń so pọ̀ tàbí tó ń mú kí ó yọ́ (bíi ammonium persulfate tàbí citric acid) máa ń so àwọn ion irin pọ̀, èyí sì ń mú kí yíyọ kúrò àti dídí àbùkù kù. A máa ń lo àwọn ohun èlò ìdènà láti dènà ìfọ́ tí a kò fẹ́ láti fi ṣe àwọn ìpele wafer tó wà ní ẹ̀gbẹ́ tàbí tó wà lábẹ́ rẹ̀, èyí sì ń mú kí yíyan nǹkan sunwọ̀n sí i.
- Àwọn olùdúróṣinṣin:Àwọn ohun èlò ìṣàn omi àti àwọn ohun èlò ìṣàn omi pH ń tọ́jú ìdúróṣinṣin slurry àti ìtúká déédé. Àwọn ohun èlò ìṣàn omi ń dènà ìfọ́pọ̀ abrasive, wọ́n ń rí i dájú pé ìwọ̀n ìyọkúrò kan náà ni wọ́n ń yọ. Àwọn ohun èlò ìṣàn omi pH ń jẹ́ kí ìwọ̀n ìṣesí kẹ́míkà déédé máa ṣiṣẹ́, wọ́n sì ń dín ìṣeéṣe ìfọ́pọ̀ tàbí ìbàjẹ́ pàtákì kù.
A ṣe àgbékalẹ̀ àti ìṣọ̀kan àwọn èròjà kọ̀ọ̀kan gẹ́gẹ́ bí ohun èlò wafer pàtó, ìṣètò ẹ̀rọ, àti ìgbésẹ̀ ìlànà tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìlànà ìṣètò kẹ́míkà.
Àwọn Slurries tí ó wọ́pọ̀: Silica (SiO₂) àti Cerium Oxide (CeO₂)
àwọn ohun èlò ìyọ́mọ́ sílíkì (SiO₂)Àwọn ìgbésẹ̀ ètò ìṣàfihàn oxide, bíi interlayer dielectric (ILD) àti shallow trench isolation (STI). Wọ́n máa ń lo colloidal tàbí fumed silica gẹ́gẹ́ bí abrasives, nígbà míìrán ní àyíká ipilẹ̀ (pH ~10), a sì máa ń fi àwọn surfactants kékeré àti corrosion inhibitors kún wọn nígbà míìrán láti dín àbùkù ìfọ́ kù kí a sì mú kí ìwọ̀n yíyọ kúrò sunwọ̀n sí i. Àwọn patikulu silica ni a kà sí iye tí wọ́n ní fún ìwọ̀n kan náà àti líle wọn tí kò lágbára, èyí tí ó ń pèsè ìyọkúrò ohun èlò tí ó rọrùn, tí ó yẹ fún àwọn fẹlẹfẹlẹ onírẹ̀lẹ̀.
Àwọn ohun èlò ìfọṣọ ìfọṣọ Cerium oxide (CeO₂)A yan wọn fún àwọn ohun èlò tó le koko tó nílò yíyàn gíga àti ìpéye, bíi ṣíṣe àtúnṣe ìpìlẹ̀ gilasi, ṣíṣe àtúnṣe ìpìlẹ̀ substrate tó ti pẹ́, àti àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ oxide kan nínú àwọn ẹ̀rọ semiconductor. Àwọn abrasives CeO₂ ń fi ìṣiṣẹ́ ara-ẹni hàn, pàápàá jùlọ pẹ̀lú àwọn ohun èlò silicon dioxide, èyí tó ń mú kí àwọn ẹ̀rọ yíyọ kẹ́míkà àti ẹ̀rọ kúrò. Ìwà ìgbésẹ̀ méjì yìí ń mú kí ìwọ̀n planarization tó ga jù ní àwọn ìpele àbùkù tó kéré síi, èyí tó mú kí àwọn slurries CeO₂ dára jù fún gilasi, àwọn substrates hard disk, tàbí àwọn nodes ẹ̀rọ logic tó ti pẹ́.
Ète Iṣẹ́ Àwọn Abrasives, Àwọn Afikún, àti Àwọn Olùdúróṣinṣin
- Àwọn ohun ìfọ́mọ́ra: Ṣe ìfọ́ra ẹ̀rọ náà. Ìwọ̀n, ìrísí wọn, àti ìfọ́ra wọn ló ń pinnu ìwọ̀n yíyọ àti ìparí ojú ilẹ̀. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ìfọ́ra sílíkà 50 nm tó dọ́gba máa ń rí i dájú pé àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ oxide náà jẹ́ kí ó rọrùn, kí ó sì wà ní ìpele tó yẹ.
- Àwọn afikún kẹ́míkà: Mu kí yíyọ àwọn ohun tí a yàn nípa ṣíṣe ìrànlọ́wọ́ fún ìfọ́mọ́ ojú ilẹ̀ àti ìtúká. Nínú CMP bàbà, glycine (gẹ́gẹ́ bí ohun tí ó ń mú kí omi pọ̀ sí i) àti hydrogen peroxide (gẹ́gẹ́ bí ohun tí ń mú kí omi pọ̀ sí i) ń ṣiṣẹ́ ní ìṣọ̀kan, nígbà tí BTA ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun tí ń dènà àwọn ohun tí ó ń ṣe bàbà.
- Àwọn olùdúróṣinṣin: Jẹ́ kí àkójọpọ̀ slurry náà dọ́gba pẹ̀lú àkókò. Àwọn ohun èlò tí a fi ń ṣe omi ń dènà ìdọ̀tí àti ìdàpọ̀, wọ́n ń rí i dájú pé àwọn èròjà ìfọ́ máa ń fọ́n káàkiri nígbà gbogbo tí wọ́n sì wà fún iṣẹ́ náà.
Àwọn Ànímọ́ Àrà Ọ̀tọ̀ àti Àwọn Ìṣẹ̀lẹ̀ Lílò: CeO₂ àti SiO₂ Slurries
Slurry didan CeO₂Ó ní ìyàn tó ga jùlọ láàrín gilasi àti silikoni oxide nítorí ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà tó wà nínú rẹ̀. Ó gbéṣẹ́ gan-an fún ṣíṣe àwọn ohun èlò líle tó lágbára tàbí àwọn ohun èlò oxide tó ní ìdàpọ̀ níbi tí yíyàn ohun èlò tó ga ṣe pàtàkì. Èyí mú kí CeO₂ slurries jẹ́ ìwọ̀n tó yẹ nínú ìpèsè substrate tó ti ní ìlọsíwájú, ṣíṣe àṣeyọrí gilasi, àti àwọn ìgbésẹ̀ CMP onípele aijinile (STI) nínú iṣẹ́ semiconductor.
slurry didan SiO₂Ó ń pèsè àpapọ̀ ìyọkúrò ẹ̀rọ àti kẹ́míkà tí ó wà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì. A ń lò ó fún ìṣàtúnṣe oxide àti dielectric planarization láàárín àwọn aṣọ, níbi tí ó ti ṣe pàtàkì fún ìṣiṣẹ́ gíga àti àbùkù díẹ̀. Ìwọ̀n pàǹtí tí a ṣàkóso ti silica tún ń dín ìṣẹ̀dá ìfọ́ kù, ó sì ń rí i dájú pé ojú ilẹ̀ náà dára síi.
Pataki ti Iwọn Patikulu ati Iṣọkan Pipinka
Ìwọ̀n patiku àti ìṣọ̀kan ìtúká jẹ́ pàtàkì fún iṣẹ́ ìfọ́. Àwọn patiku abrasive tí ó dọ́gba tí a ṣe ní ìwọ̀n nanometer máa ń ṣe ìdánilójú pé ìwọ̀n ìyọkúrò ohun èlò àti ojú wafer tí kò ní àbùkù máa ń wáyé. Ìpọ̀pọ̀ máa ń yọrí sí ìfọ́ tàbí ìyọ́ tí a kò lè sọ tẹ́lẹ̀, nígbà tí ìpínkiri àwọn pàǹtí tó gbòòrò máa ń fa ìpele tí kò dọ́gba àti ìwúwo àbùkù tó pọ̀ sí i.
Iṣakoso ifọkansi slurry to munadoko—ti a n ṣe abojuto nipasẹ awọn imọ-ẹrọ bii mita iwuwo slurry tabi awọn ẹrọ wiwọn iwuwo slurry ultrasonic—n rii daju pe gbigbe agbara abrasive nigbagbogbo ati awọn abajade ilana ti a le sọ tẹlẹ, ti o ni ipa taara lori iṣẹjade ati iṣẹ ẹrọ. Ṣiṣe aṣeyọri iṣakoso iwuwo deede ati itankale iṣọkan jẹ awọn ibeere pataki fun fifi sori ẹrọ ati imudarasi ilana ẹrọ kemikali.
Ní àkótán, ìgbékalẹ̀ àwọn slurries dídán—ní pàtàkì yíyàn àti ìṣàkóso irú abrasive, ìwọ̀n patiku, àti àwọn ìlànà ìdúróṣinṣin—ní ìgbẹ́kẹ̀lé àti ìṣiṣẹ́ ti ìlànà ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà nínú àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́ semiconductor.
Pataki ti Wiwọn iwuwo Slurry ni CMP
Nínú ìlànà ìṣàfihàn kẹ́míkà, ìwọ̀n pípéye àti ìṣàkóso ìwọ̀n slurry ní ipa tààrà lórí ìṣedéédé àti dídára ìfọ́ wafer. Ìwọ̀n slurry—ìwọ̀n àwọn patikulu abrasive nínú ìfọ́ polishing slurry—ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìtọ́jú àárín, ó ń ṣe àtúnṣe ìwọ̀n ìfọ́, dídára ojú ilẹ̀ ìkẹyìn, àti gbogbo ìṣẹ̀dá wafer.
Ìbáṣepọ̀ láàrin ìwọ̀n slurry, ìwọ̀n dídán, dídára ojú ilẹ̀, àti ìṣẹ́dá wafer
Ìwọ̀n èròjà abrasive nínú CeO₂ polishing slurry tàbí ìṣètò slurry polishing mìíràn ló ń pinnu bí a ṣe ń yọ ohun èlò kúrò ní ojú wafer kíákíá, èyí tí a sábà máa ń pè ní ìwọ̀n ìyọkúrò tàbí ìwọ̀n ìyọkúrò ohun èlò (MRR). Ìwọ̀n èròjà abrasive tó pọ̀ sí i sábà máa ń mú iye àwọn olùbáṣepọ̀ abrasive pọ̀ sí i fún agbègbè kọ̀ọ̀kan, èyí sì máa ń mú kí ìwọ̀n èròjà abrasive yára sí i. Fún àpẹẹrẹ, ìwádìí kan tí a ṣe ní ọdún 2024 ròyìn pé gbígbé ìṣọ̀kan èròjà silica sókè sí 5 wt% nínú colloidal slurry mú kí ìwọ̀n ìyọkúrò pọ̀ sí i fún àwọn wafer silicon 200 mm. Síbẹ̀síbẹ̀, ìbáṣepọ̀ yìí kì í ṣe linear—ibi tí àwọn èrè ń dínkù wà. Ní ìwọ̀n èròjà abrasive tó ga jù, ìṣọ̀kan èròjà abrasive máa ń fa ìdínkù tàbí ìdínkù nínú ìwọ̀n ìyọkúrò nítorí àìlera ìrìn àjò àti ìfọ́sípò tó pọ̀ sí i.
Dídára ojú ilẹ̀ náà ní ìmọ̀lára fún ìwọ̀n ìdọ̀tí. Níbi tí àwọn ìfọ́pọ̀ bá pọ̀ sí i, àwọn àbùkù bí ìfọ́pọ̀, àwọn ìdọ̀tí tí a fi sínú ara wọn, àti àwọn ihò máa ń pọ̀ sí i. Ìwádìí kan náà ṣe àkíyèsí ìdàgbàsókè ìlà nínú ìfọ́pọ̀ ojú ilẹ̀ àti ìwọ̀n ìfọ́pọ̀ pàtàkì nígbà tí ó bá ń pọ̀ sí i ní ìwọ̀n ìdọ̀tí tí ó ju 8–10 wt lọ. Ní ọ̀nà mìíràn, dídín ìwọ̀n kù dín ewu àbùkù kù ṣùgbọ́n ó lè fa kí yíyọ kúrò díẹ̀ kí ó sì ba ìpele jẹ́.
Ìyọrísí wafer, ìpíndọ́gba àwọn ìlànà ìpèsè wafers lẹ́yìn ìyọ́, ni a ń ṣàkóso nípasẹ̀ àwọn ipa àpapọ̀ wọ̀nyí. Àwọn ìwọ̀n àbùkù gíga àti yíyọ tí kò bá ìṣọ̀kan mu dín ìyọrísí kù, èyí tí ó ń tẹnumọ́ ìwọ́ntúnwọ́nsí láàrín ìlọ́po àti dídára nínú iṣẹ́-ọnà semiconductor òde òní.
Ipa ti Awọn Iyatọ Ifojusi Slurry Kekere lori Ilana CMP
Àní ìyàtọ̀ díẹ̀ láti inú ìwọ̀n slurry tó dára jùlọ—àwọn ìpín ìpín ogorun kan—lè ní ipa lórí ìṣẹ̀dá iṣẹ́ náà. Tí ìfọ́mọ́ra abrasion bá yípadà ju ibi tí a fẹ́ lọ, ìṣọ̀kan àwọn patiku lè wáyé, èyí tó lè yọrí sí wíwọlé kíákíá lórí àwọn pádì àti àwọn díìsì conditioning, ìwọ̀n ìfọ́ ojú ilẹ̀ tó ga jù, àti pé ó ṣeé ṣe kí àwọn èròjà omi dídì tàbí ìfọ́ nínú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà. Àìtó ìwọ̀n le fi àwọn fíìmù àti àwọn àwòrán ojú ilẹ̀ tí kò báradé sílẹ̀, èyí tó ń kojú àwọn ìgbésẹ̀ photolithography tó tẹ̀lé e, tó sì ń dín ìṣẹ̀dá kù.
Àwọn ìyàtọ̀ nínú ìwọ̀n slurry tún ní ipa lórí àwọn ìṣesí kẹ́míkà-ẹ̀rọ lórí wafer, pẹ̀lú àwọn ipa ìsàlẹ̀ lórí àbùkù àti iṣẹ́ ẹ̀rọ. Fún àpẹẹrẹ, àwọn patikulu kékeré tàbí tí kò ní ìfọ́nká nínú slurries tí a ti pòpọ̀ ní ipa lórí iye ìyọkúrò agbègbè, èyí tí ó ń ṣẹ̀dá microtopography tí ó lè tàn kálẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àṣìṣe iṣẹ́ nínú iṣẹ́ ọnà oníwọ̀n gíga. Àwọn àbùkù wọ̀nyí nílò ìṣàkóso ìfọwọ́sowọ́pọ̀ slurry tí ó lágbára àti ìṣọ́ra tí ó lágbára, pàápàá jùlọ nínú àwọn nodes tí ó ti lọ síwájú.
Ìwọ̀n àti Ìmúdàgbàsókè Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Àkókò Ní Àkókò Gbígbà
Ìwọ̀n ìwọ̀n ìfúnpọ̀ omi ní àkókò gidi, tí a mú kí ó ṣeé ṣe nípa lílo àwọn mita ìwọ̀n inline—bíi àwọn mita ìwọ̀n ìfúnpọ̀ omi ultrasonic tí Lonnmeter ṣe—ti di boṣewa báyìí ní àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́ semiconductor tó ga jùlọ. Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ń gba àbójútó àwọn pàrámítà ìfúnpọ̀ omi láàyè nígbà gbogbo, wọ́n sì ń fúnni ní ìdáhùn lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ lórí àwọn ìyípadà ìwọ̀n bí ìfúnpọ̀ omi náà ṣe ń lọ nípasẹ̀ àwọn irinṣẹ́ CMP àti àwọn ètò ìpínkiri.
Awọn anfani pataki ti wiwọn iwuwo slurry akoko gidi pẹlu:
- Wiwa lẹsẹkẹsẹ ti awọn ipo ti ko ni alaye, idilọwọ itankale awọn abawọn nipasẹ awọn ilana isalẹ ti o gbowolori
- Ṣíṣe àtúnṣe sí iṣẹ́ náà—jẹ́ kí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ lè máa ṣe àtúnṣe sí ìwọ̀n ìfọ́ tó dára jùlọ, kí wọ́n sì máa mú kí ìwọ̀n ìyọkúrò pọ̀ sí i nígbà tí wọ́n bá ń dín àbùkù kù
- A ti mu wafer-de-wafer pọ si ati ibamu loti-si-loti, ti o tumọ si ilosoke iṣelọpọ gbogbogbo ti o ga julọ
- Ìlera ẹ̀rọ fún ìgbà pípẹ́, bí àwọn slurries tí ó pọ̀ jù tàbí tí kò ní ìṣọ̀kan púpọ̀ ṣe lè mú kí wíwọ́ lórí àwọn pádì ìdọ̀tí, àwọn àdàpọ̀, àti àwọn pílọ́mù pínpín pọ̀ yára
Àwọn ibi tí a fi sori ẹrọ fún àwọn ohun èlò CMP sábà máa ń lo àwọn ìlù àyẹ̀wò tàbí àwọn ìlà ìyíkápadà láti ibi ìwọ̀n, èyí tí ó ń rí i dájú pé àwọn ìwọ̀n ìka jẹ́ àfihàn ìṣàn gidi tí a fi ránṣẹ́ sí àwọn ìlù àpò.
Gangan ati akoko gidiwiwọn iwuwo slurryÓ ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ọ̀nà ìṣàkóso ìwọ̀n slurry tó lágbára, ó ń ṣe àtìlẹ́yìn fún àwọn àgbékalẹ̀ slurry polishing àti tuntun, títí kan àwọn slurries Cerium oxide (CeO₂) tó lágbára fún àwọn interlayer àti oxide CMP tó ti ní ìlọsíwájú. Ṣíṣe àtúnṣe paramita pàtàkì yìí ní í ṣe pẹ̀lú iṣẹ́ àṣekára, ìṣàkóṣo iye owó, àti ìgbẹ́kẹ̀lé ẹ̀rọ jákèjádò ìlànà ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà.
Àwọn Ìlànà àti Ìmọ̀-ẹ̀rọ fún Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìwọ̀n
Ìwọ̀n ìwúwo slurry ṣàlàyé ìwọ̀n àwọn ohun líle fún ìwọ̀n ẹyọ kan nínú ìwúwo polishing slurry, bíi àwọn ìgbékalẹ̀ Cerium oxide (CeO₂) tí a lò nínú ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà (CMP). Onírúurú yìí ń pinnu ìwọ̀n ìyọkúrò ohun èlò, ìṣọ̀kan ìjáde, àti ipele àbùkù lórí àwọn wafers tí a ti yọ́. Ìwọ̀n ìwúwo slurry tí ó munadoko ṣe pàtàkì fún ìṣàkóso ìṣọ̀kan slurry tí ó ti ní ìlọsíwájú, tí ó ní ipa taara lórí ìwúwo àti àbùkù nínú àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́ semiconductor.
A lo awọn mita iwuwo slurry ninu awọn iṣẹ CMP, ọkọọkan wọn nlo awọn ilana wiwọn oriṣiriṣi. Awọn ọna gravimetric gbarale gbigba ati wiwọn iwọn didun slurry ti a ṣalaye, ti o funni ni deede giga ṣugbọn ko ni agbara akoko gidi ati pe o jẹ ki wọn ko wulo fun lilo nigbagbogbo ni awọn ipo fifi sori ẹrọ fun awọn ohun elo CMP. Awọn mita iwuwo elekitiromagnetic nlo awọn aaye elekitironik lati ṣe akiyesi iwuwo da lori awọn iyipada ninu conductivity ati permitivity nitori awọn patikulu abrasive ti a da duro. Awọn mita gbigbọn, gẹgẹbi awọn densitometers tube gbigbọn, wọn idahun igbohunsafẹfẹ ti tube ti o kun pẹlu slurry; awọn iyipada ninu iwuwo ni ipa lori igbohunsafẹfẹ gbigbọn, ti o mu ki abojuto tẹsiwaju. Awọn imọ-ẹrọ wọnyi ṣe atilẹyin fun abojuto inline ṣugbọn o le ni ifamọra si awọn iyipada idoti tabi kemikali.
Àwọn ìwọ̀n ìwọ̀n ultrasonic slurry dúró fún ìlọsíwájú ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì fún ìṣàyẹ̀wò ìwọ̀n àkókò gidi nínú ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà-ẹ̀rọ. Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ń tú àwọn ìgbì ultrasonic jáde nípasẹ̀ slurry wọ́n sì ń wọn àkókò ìfò tàbí iyàrá ìdàgbàsókè ohùn. Iyára ohùn nínú alabọde sinmi lórí ìwọ̀n rẹ̀ àti ìṣọ̀kan àwọn ohun líle, èyí tí ó ń jẹ́ kí a lè pinnu àwọn ànímọ́ slurry náà dáadáa. Ìṣiṣẹ́ ultrasonic náà dára gidigidi fún àwọn àyíká amúniláradá àti oníwà ipá tí ó wọ́pọ̀ gẹ́gẹ́ bí CMP, nítorí pé kò ní ìdènà, ó sì ń dín ìfọ́ sensọ kù ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mita ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tààrà. Lonnmeter ń ṣe àwọn mita ìwọ̀n ultrasonic slurry inline tí a ṣe fún àwọn ìlà CMP ilé-iṣẹ́ semiconductor.
Awọn anfani ti awọn mita iwuwo slurry ultrasonic pẹlu:
- Wiwọn ti kii ṣe intrusive: A maa n fi awọn sensọ sori ẹrọ ni ita tabi laarin awọn sẹẹli sisan nipasẹ ọna ti o kọja, eyi ti o dinku idamu si slurry ati yago fun fifọ awọn oju iboju sensọ.
- Agbara akoko gidi: Ijade ti nlọ lọwọ n mu ki awọn atunṣe ilana lẹsẹkẹsẹ ṣiṣẹ, ni idaniloju pe iwuwo slurry duro laarin awọn aye ti a ti ṣalaye fun didara didan wafer ti o dara julọ.
- Pípéye àti agbára gíga: Àwọn ẹ̀rọ ìṣàyẹ̀wò Ultrasonic máa ń fúnni ní àwọn ìkà tí ó dúró ṣinṣin àti èyí tí a lè tún ṣe, láìsí ìpalára nípa ìyípadà kẹ́míkà slurry tàbí ẹrù pàtákì lórí àwọn ohun èlò tí a fi pamọ́ fún ìgbà pípẹ́.
- Ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn ohun èlò CMP: Apẹẹrẹ wọn ń ṣe àtìlẹ́yìn fún àwọn ibi ìfisílé ní àwọn ìlà slurry tàbí àwọn manifolds ìfiránṣẹ́, ó ń mú kí ìṣàkóso ilana rọrùn láìsí àkókò ìsinmi púpọ̀.
Àwọn ìwádìí tuntun nínú iṣẹ́ àgbékalẹ̀ semiconductor ròyìn ìdínkù tó tó 30% nígbà tí monitoring in-line ultrasonic density complements installation chemical mechanical planarization equipment for Cerium oxide (CeO₂) polishing slurry process. Àwọn ìdáhùn aládàáṣe láti ọ̀dọ̀ àwọn sensọ ultrasonic gba ààyè láti ṣàkóso lórí àwọn polishing slurry formulations, èyí tí ó ń yọrí sí ìṣọ̀kan sisanra tí ó dára àti ìdínkù ohun èlò. Nígbà tí a bá sopọ̀ mọ́ àwọn ìlànà ìṣàtúnṣe tó lágbára, àwọn mita iwuwo ultrasonic ń ṣe àkóso iṣẹ́ tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé ní ojú àwọn ìyípadà ìṣirò slurry, èyí tí ó sábà máa ń wáyé nínú àwọn iṣẹ́ CMP tí ó ti lọ síwájú.
Ní àkótán, ìwọ̀n ìwọ̀n slurry ní àkókò gidi—ní pàtàkì nípa lílo ìmọ̀ ẹ̀rọ ultrasonic—ti di pàtàkì sí àwọn ọ̀nà ìṣàkóso ìwọ̀n slurry pàtó nínú CMP. Àwọn ìlọsíwájú wọ̀nyí taara mú èso jáde, ìṣiṣẹ́ ilana, àti dídára wafer pọ̀ sí i ní ilé iṣẹ́ semiconductor.
Awọn Ifi sori ẹrọ ati Isopọpọ ninu Awọn Eto CMP
Wíwọ̀n ìwọ̀n slurry tó yẹ ṣe pàtàkì fún ṣíṣàkóso ìṣọ̀kan slurry nínú ìlànà ìṣètò kẹ́míkà. Yíyan àwọn ibi ìfisílé tó gbéṣẹ́ fún àwọn mita ìwọ̀n slurry ní ipa tààrà lórí ìṣedéédé, ìdúróṣinṣin iṣẹ́, àti dídára wafer.
Àwọn Ohun Pàtàkì Fún Yíyan Àwọn Àmì Ìfisílé
Nínú àwọn ètò CMP, a gbọ́dọ̀ gbé àwọn mita ìwọ̀n láti máa ṣe àkíyèsí slurry gidi tí a lò fún ìpara wafer. Àwọn ibi ìfisílé àkọ́kọ́ ní:
- Àtúnṣe Àgbáyé:Gbígbé ìwọ̀n náà sí ibi tí a ti ń ta omi náà yóò jẹ́ kí a mọ bí ìpìlẹ̀ omi náà ṣe rí kí a tó pín in síta. Síbẹ̀síbẹ̀, ibi yìí lè má rí àwọn àyípadà tó ń ṣẹlẹ̀ ní ìsàlẹ̀, bíi bí ìṣẹ̀dá òtútù tàbí àwọn ipa ooru agbègbè.
- Awọn laini Ifijiṣẹ:Fífi àwọn ẹ̀rọ ìdàpọ̀ sílẹ̀ lẹ́yìn tí a bá ti dapọ̀ mọ́ra àti kí a tó wọ inú àwọn ìfọ́pọ̀ ìpínkiri máa ń rí i dájú pé ìwọ̀n ìwọ̀n náà ṣe àfihàn ìṣẹ̀dá ìkẹyìn ti slurry náà, títí kan Cerium oxide (CeO₂) polishing slurry àti àwọn afikún mìíràn. Ipò yìí ń jẹ́ kí a lè rí àwọn ìyípadà ìfọ́pọ̀ slurry kí a tó ṣe àtúnṣe àwọn wafers.
- Abojuto Oju-ọna Lilo:Ibi ti o dara julọ wa ni oke lẹsẹkẹsẹ ti fáìlì tabi ohun elo ti a lo. Eyi n gba iwuwo slurry akoko gidi ati ki o n kilọ fun awọn oniṣẹ si awọn iyapa ninu awọn ipo ilana ti o le dide lati inu igbona laini, ipinya, tabi iṣelọpọ microbubble.
Nígbà tí a bá ń yan àwọn ibi tí a ó ti fi sori ẹrọ, àwọn ohun mìíràn bíi ètò ìṣàn omi, ìtọ́sọ́nà páìpù, àti ìsúnmọ́ àwọn páìpù tàbí àwọn fáìlì ni a gbọ́dọ̀ gbé yẹ̀wò:
- Àfẹ́rànfifi sori inaropẹ̀lú ìṣàn sókè láti dín ìfọ́ afẹ́fẹ́ àti ìkójọpọ̀ èédú kù lórí ohun èlò ìwádìí.
- Pa awọn iwọn ila opin paipu pupọ mọ laarin mita ati awọn orisun pataki ti rudurudu (awọn fifa, awọn falifu) lati yago fun awọn aṣiṣe kika nitori awọn rudurudu sisan.
- Lò óiṣàn sisan(àwọn ohun èlò tí ń tọ́ tàbí àwọn apá ìtura) fún ṣíṣe àyẹ̀wò ìwọ̀n ìwúwo ní àyíká laminar tí ó dúró ṣinṣin.
Awọn Ipenija ti o wọpọ ati Awọn ilana ti o dara julọ fun Iṣọpọ Sensọ ti o gbẹkẹle
Awọn eto slurry CMP n fa ọpọlọpọ awọn italaya isọdọkan:
- Ìwọ̀sí afẹ́fẹ́ àti àwọn ìfọ́:Àwọn mita ìwọ̀n ìfúnpọ̀ ultrasonic lè má ṣe kà ìwọ̀n tí ó yẹ kí ó wà ní ọ̀nà tí àwọn microbubbles bá wà. Yẹra fún gbígbé àwọn sensọ síbi àwọn ibi tí afẹ́fẹ́ ti ń wọlé tàbí àwọn ìyípadà ìṣàn lójijì, èyí tí ó sábà máa ń ṣẹlẹ̀ níbi tí afẹ́fẹ́ ti ń tú jáde tàbí àwọn táńkì ìdàpọ̀.
- Ìparun:Nínú àwọn ìlà ìpele, àwọn sensọ̀ lè pàdé àwọn solid tí ó dúró ní ipò, pàápàá jùlọ pẹ̀lú CeO₂ polishing slurry. A gbani nímọ̀ràn láti so wọ́n pọ̀ tàbí gbé wọn sí ipò ní òkè àwọn agbègbè tí ó ṣeé ṣe láti ṣàkóso ìwọ̀n slurry tí ó péye.
- Ìbàjẹ́ Sensọ:Àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra CMP ní àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra àti kẹ́míkà tí ó lè fa ìbàjẹ́ tàbí ìbòrí sensọ náà. Àwọn ohun èlò ìtajà Lonnmeter ni a ṣe láti dín èyí kù, ṣùgbọ́n àyẹ̀wò àti ìwẹ̀nùmọ́ déédéé ṣì ṣe pàtàkì fún ìgbẹ́kẹ̀lé.
- Àwọn ìgbọ̀nsẹ̀ ẹ̀rọ:Sísúnmọ́ àwọn ẹ̀rọ ẹ̀rọ tó ń ṣiṣẹ́ lè fa ariwo nínú sensọ̀ náà, èyí sì lè ba ìwọ̀n tó yẹ kó wà jẹ́. Yan àwọn ibi tí a lè fi sori ẹ̀rọ tí kò ní ìfarahàn gbígbìjì tó pọ̀ tó.
Fun awọn abajade isọdọkan ti o dara julọ:
- Lo awọn apakan sisan laminar fun fifi sori ẹrọ.
- Rí i dájú pé ó dúró ní ìdúró ní ibikíbi tí ó bá ṣeé ṣe.
- Pese wiwọle ti o rọrun fun itọju ati iwọntunwọnsi akoko.
- Ya awọn sensọ kuro ninu awọn ipadanu gbigbọn ati sisan.
CMP
*
Àwọn Ọgbọ́n Ìṣàkóso Ìfojúsùn Slurry
Iṣakoso iṣipopada slurry to munadoko ninu ilana eto imọ-ẹrọ kemikali ṣe pataki lati ṣetọju awọn oṣuwọn yiyọ ohun elo ti o wa ni deede, dinku awọn abawọn oju wafer, ati rii daju pe o wa ni ibamu laarin awọn wafer semiconductor. Ọpọlọpọ awọn ọna ati imọ-ẹrọ ni a lo lati ṣaṣeyọri deede yii, ti o ṣe atilẹyin fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti o rọrun ati iṣelọpọ ẹrọ giga.
Àwọn ọ̀nà àti irinṣẹ́ láti mú kí ìfọwọ́sowọ́pọ̀ omi tó dára jùlọ wà ní ìpele
Ìṣàkóso ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú ìṣàyẹ̀wò àkókò gidi ti àwọn èròjà abrasive àti àwọn ẹ̀yà kẹ́míkà nínú ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra. Fún ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra Cerium oxide (CeO₂) àti àwọn ìṣètò CMP mìíràn, àwọn ọ̀nà tààrà bíi ìwọ̀n ìwọ̀n ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra ìfọ́mọ́ra jẹ́ pàtàkì. Àwọn mita ìwọ̀n ìfọ́mọ́ra ...
Àwọn ọ̀nà ìfikún ni ìwádìí ìdàrúdàpọ̀—níbi tí àwọn sensọ̀ opitika ti ń rí ìtúká láti inú àwọn èròjà abrasive tí a ti dádúró—àti àwọn ọ̀nà ìwòran bíi UV-Vis tàbí Near-Infrared (NIR) spectroscopy láti ṣe ìwọ̀n àwọn ohun tí ń fa ìdàrúdàpọ̀ pàtàkì nínú ìṣàn slurry. Àwọn ìwọ̀n wọ̀nyí ni ó jẹ́ ẹ̀yìn àwọn ètò ìṣàkóso CMP, èyí tí ó ń jẹ́ kí àwọn àtúnṣe láàyè láti máa ṣe ìtọ́jú àwọn fèrèsé ìfojúsùn àti láti dín ìyàtọ̀ nínú ìpele-sí-àkójọ kù.
A lo awọn sensọ elekitirokemika ninu awọn agbekalẹ ti o ni awọn ion irin, ti n pese alaye idahun iyara lori awọn ifọkansi ionic kan pato ati atilẹyin fun atunṣe siwaju sii ni awọn ohun elo ile-iṣẹ semiconductor ti ilọsiwaju.
Àwọn Ìlànà Ìdáhùn àti Àdáṣe fún Ìṣàkóso Ìlànà Pípadé
Àwọn ohun èlò ìṣàfihàn kẹ́míkà àti ẹ̀rọ ìgbàlódé ń lo àwọn ètò ìṣàkóso tí ó so mọ́ ọ̀nà ìṣàfihàn pẹ̀lú àwọn ètò ìpèsè aládàáṣe. Dátà láti inú àwọn mita ìwọ̀n slurry àti àwọn sensor tí ó jọmọ ni a fi ránṣẹ́ tààrà sí àwọn olùdarí ìlànà ètò (PLCs) tàbí àwọn ètò ìṣàkóso tí a pín (DCS). Àwọn ètò wọ̀nyí ń ṣiṣẹ́ láìfọwọ́sowọ́pọ̀ fún àfikún omi ṣíṣe, ìwọ̀n ìfúnpọ̀ tí a kó jọ, àti abẹ́rẹ́ ìdúróṣinṣin, ní rírí i dájú pé ìlànà náà wà láàrín àpò iṣẹ́ tí a nílò ní gbogbo ìgbà.
Ìgbékalẹ̀ àbájáde yìí gba ààyè fún àtúnṣe nígbà gbogbo sí àwọn ìyàtọ̀ tí àwọn sensọ̀ àkókò gidi rí, yíyẹra fún ìfọ́pọ̀ jù, pípa ìfọ́pọ̀ abrasive tó dára jùlọ mọ́, àti dín lílo kẹ́míkà tó pọ̀ jù kù. Fún àpẹẹrẹ, nínú ohun èlò CMP tó ga-gíga fún àwọn nódù wafer tó ti ní ìlọsíwájú, mita ìwọ̀n abrasive ultrasonic slurry inline kan yóò rí ìdínkù nínú ìfọ́pọ̀ abrasive, yóò sì fi àmì sí ètò ìtọ́jú ìwọ̀n lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ láti mú kí ìfọ́pọ̀ abrasive pọ̀ sí i, títí tí ìfọ́pọ̀ náà yóò fi padà sí ibi tí a ti ṣètò rẹ̀. Ní ọ̀nà mìíràn, tí ìwọ̀n tí a wọ̀n bá ju ìpele pàtó lọ, ìlànà ìṣàkóso náà yóò bẹ̀rẹ̀ àfikún omi láti mú àwọn ìfọ́pọ̀ tó tọ́ padà.
Ipa ti Wiwọn Iwuwo ninu Ṣatunṣe Oṣuwọn Afikun Omi ati Omi
Ìwọ̀n ìwọ̀n ìfúnpọ̀ omi ni kókó pàtàkì ìṣàkóso ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó ń ṣiṣẹ́. Iye ìwọ̀n ìfúnpọ̀ tí àwọn ohun èlò bíi Lonnmeter's inline density mita pèsè tààrà ń sọ fún àwọn ìlànà iṣẹ́ pàtàkì méjì: ìwọ̀n omi àti ìwọ̀n oúnjẹ ìfúnpọ̀ omi tó ṣọ̀kan.
Nípa wíwà àwọn ìwọ̀n ìwọ̀n ní àwọn ibi pàtàkì—bíi kí a tó fi ohun èlò CMP sínú tàbí lẹ́yìn ẹ̀rọ adàpọ̀ ibi tí a ti ń lò ó—ìwé ìwádìí àkókò gidi ń jẹ́ kí àwọn ètò aládàáṣe ṣàtúnṣe ìwọ̀n àfikún omi, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń sọ slurry náà di omi sí àwọn ìlànà tí a fẹ́. Nígbà kan náà, ètò náà lè ṣe àtúnṣe ìwọ̀n oúnjẹ slurry tí a ti kó jọ láti mú kí àwọn ìṣọ̀kan àti kẹ́míkà wà ní pàtó, kí ó lè ṣe àkíyèsí lílo ohun èlò, àwọn ipa ọjọ́ ogbó, àti àwọn àdánù tí iṣẹ́ náà fà.
Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá ń lo ètò planarization fún àwọn ètò 3D NAND, ìṣàyẹ̀wò density lemọlemọ máa ń ṣàwárí àkópọ̀ slurry tàbí ìdúró àwọn àṣà, èyí tí ó máa ń fa ìbísí nínú omi àti ìrúkèrúdò láìdáwọ́dúró, gẹ́gẹ́ bí ó ṣe yẹ fún ìdúróṣinṣin ìlànà. Ìlànà ìṣàkóso tí a ṣàkóso tí ó fìdí múlẹ̀ yìí jẹ́ ìpìlẹ̀ ní ṣíṣe àtúnṣe àwọn ibi-àfojúsùn wafer-to-wafer tí ó le koko àti àwọn ibi-àfojúsùn ìṣọ̀kan láàárín wafer, pàápàá jùlọ bí ìwọ̀n ẹ̀rọ àti àwọn fèrèsé iṣẹ́ ti dínkù.
Ní àkótán, àwọn ọgbọ́n ìṣàkóso ìfọwọ́sowọ́pọ̀ slurry nínú CMP gbára lé àdàpọ̀ àwọn ìwọ̀n in-line tó ti ní ìlọsíwájú àti àwọn ìdáhùn closed-loop aládàáni. Àwọn mita density slurry, pàápàá jùlọ àwọn ẹ̀rọ ultrasonic bíi àwọn ti Lonnmeter, kó ipa pàtàkì nínú fífi àwọn ìwífún tó ga jùlọ, tó sì tó àkókò tí a nílò fún ìṣàkóso ilana tó lágbára nínú àwọn ìgbésẹ̀ ìṣe semiconductor tó ṣe pàtàkì. Àwọn irinṣẹ́ àti ọ̀nà wọ̀nyí dín ìyàtọ̀ kù, wọ́n ń ṣètìlẹ́yìn fún ìdúróṣinṣin nípa ṣíṣe àtúnṣe lílo kẹ́míkà, wọ́n sì ń jẹ́ kí ìlànà tó yẹ fún àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ node òde òní ṣiṣẹ́.
Ìtọ́sọ́nà Àṣàyàn Mita Díẹ̀ Slurry fún Ilé-iṣẹ́ Semiconductor
Yíyan ìwọ̀n ìwọ̀n slurry fún ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà (CMP) nínú ilé iṣẹ́ semiconductor nílò àfiyèsí kíákíá sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ìmọ̀-ẹ̀rọ. Àwọn kókó pàtàkì nínú iṣẹ́ àti ìlànà ìlò ni ìmọ̀lára, ìṣedéédé, ìbáramu pẹ̀lú àwọn kẹ́míkà slurry oníjàgídíjàgan, àti ìrọ̀rùn ìṣọ̀kan láàrín àwọn ètò ìfijiṣẹ́ slurry CMP àti àwọn ohun èlò tí a fi sori ẹ̀rọ.
Awọn ibeere fun ifamọ ati deedee
Ìṣàkóso ìlànà CMP sinmi lórí àwọn ìyàtọ̀ kéékèèké nínú àkójọpọ̀ slurry. Mita iwuwo gbọ́dọ̀ ṣàwárí àwọn ìyípadà tó kéré jù ti 0.001 g/cm³ tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ. Ìpele ìfàmọ́ra yìí ṣe pàtàkì fún dídá àwọn ìyípadà díẹ̀ nínú àkójọpọ̀ abrasion—bíi àwọn tí a rí nínú CeO₂ polishing slurry tàbí silica-based slurry—nítorí pé àwọn wọ̀nyí ní ipa lórí ìwọ̀n yíyọ ohun èlò, ìwọ̀n wafer, àti àbùkù. Ìwọ̀n ìṣedéédé tí a gbà fún àwọn mita density slurry semiconductor jẹ́ ±0.001–0.002 g/cm³.
Ibamu pẹlu awọn Slurries Aggressive
Àwọn ohun èlò tí a lò nínú CMP lè ní àwọn ohun èlò bíi cerium oxide (CeO₂), alumina, tàbí silica, tí a gbé kalẹ̀ nínú àwọn ohun èlò tí ó ń ṣiṣẹ́ nínú kẹ́míkà. Mita ìwọ̀n náà gbọ́dọ̀ fara da ìfarahàn fún ìgbà pípẹ́ sí àwọn àyíká ìfọ́ ara àti ìbàjẹ́ láìsí ìyípadà tàbí kí ó máa bàjẹ́. Àwọn ohun èlò tí a lò nínú àwọn ohun èlò tí a ti rọ̀ yẹ kí ó má ṣe jẹ́ aláìlera sí gbogbo àwọn ohun èlò tí a ti lò tẹ́lẹ̀.
Irọrun ti Isopọpọ
Àwọn mita ìwọ̀n slurry inline gbọ́dọ̀ wọ inú àwọn ohun èlò CMP tó wà tẹ́lẹ̀ dáadáa. Àwọn ohun tí a gbé yẹ̀wò ni:
- Iwọn didun ti o kere ju ati idinku titẹ kekere lati yago fun ipa lori ifijiṣẹ slurry.
- Atilẹyin fun awọn asopọ ilana ile-iṣẹ boṣewa fun fifi sori ẹrọ ati itọju ni iyara.
- Ibamu ti o njade (fun apẹẹrẹ, awọn ifihan agbara afọwọṣe/oni-nọmba) fun isopọpọ akoko gidi pẹlu awọn eto iṣakoso ifọkansi slurry, ṣugbọn laisi pese awọn eto wọnyẹn funrara wọn.
Àwọn Àmì Ìfiwéra ti Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Aṣáájú Sensọ
A n ṣakoso iṣakoso iwuwo ti awọn slurries didan nipasẹ awọn kilasi sensọ meji: awọn mita ti o da lori densitometry ati awọn mita ti o da lori refractometry. Olúkúlùkù ní awọn agbara ti o yẹ fun awọn ohun elo ile-iṣẹ semiconductor.
Àwọn Mita tí a fi Densitometry ṣe (fún àpẹẹrẹ, Ultrasonic Slurry Density Meter)
- Ó ń lo iyára ìtànkálẹ̀ ohùn nípasẹ̀ slurry, tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìwúwo.
- Pese ila giga ninu wiwọn iwuwo kọja ọpọlọpọ awọn ifọkansi slurry ati awọn iru abrasive.
- Ó yẹ fún àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra oníná, títí bí CeO₂ àti àwọn àgbékalẹ̀ silica, nítorí pé a lè ya àwọn èròjà ìfọ́mọ́ra sọ́tọ̀ kúrò nínú àwọn kẹ́míkà.
- Ìmọ́lára àti ìṣedéédé tó wọ́pọ̀ bá ohun tí a béèrè fún tó wà lábẹ́ 0.001 g/cm³ mu.
- Fifi sori ẹrọ nigbagbogbo ni ila, eyiti ngbanilaaye wiwọn akoko gidi nigbagbogbo lakoko iṣẹ ẹrọ apẹrẹ ẹrọ kemikali.
Àwọn Mítà Tí Ó Dá Lórí Refractometry
- Wọ́n ń wọn àtọ́ka ìfàmọ́ra láti mọ ìwọ̀n ìfúnpọ̀.
- Ó muná dóko fún wíwá àwọn ìyípadà díẹ̀díẹ̀ nínú àkójọpọ̀ slurry nítorí ìfàmọ́ra gíga sí àwọn ìyípadà ìfojúsùn; ó lè yanjú àwọn ìyípadà ìpín ìwọ̀n <0.1%.
- Sibẹsibẹ, atọka refractive ṣe akiyesi si awọn oniyipada ayika bi iwọn otutu, eyiti o nilo wiwọn deede ati isanpada iwọn otutu.
- Ó lè ní ìbáramu kẹ́míkà tó lopin, pàápàá jùlọ nínú àwọn ohun tí kò lágbára tàbí tí kò hàn gbangba.
Ìwọ̀n Pàtíkìlì gẹ́gẹ́ bí Àfikún
- Àwọn ìyípadà nínú ìpínkiri ìwọ̀n pàǹtíkì tàbí ìṣọ̀pọ̀ lè mú kí ìwọ̀n ìwúwo yípadà.
- Àwọn ìlànà tó dára jùlọ ní ilé iṣẹ́ ni wọ́n dámọ̀ràn láti so pọ̀ mọ́ ìṣàyẹ̀wò ìwọ̀n pàǹtíkì lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan (fún àpẹẹrẹ, ìfọ́mọ́lẹ̀ ìmọ́lẹ̀ oníná tàbí ìwádìí oní-ẹ̀rọ-ìmọ́ ...
Àwọn Ohun Tí A Fi Ń Rí Sílẹ̀ fún Àwọn Mita Ìwọ̀n Ìwọ̀n Lonnmeter
- Lonnmeter ṣe amọja ni iṣelọpọ awọn mita iwuwo inline ati viscosity, laisi ipese sọfitiwia atilẹyin tabi awọn iṣọpọ eto.
- A le sọ awọn mita mita Lonnmeter lati koju awọn slurries CMP ti n ṣiṣẹ ni kemikali ati pe a ṣe apẹrẹ fun fifi sori ẹrọ taara ni awọn ohun elo ilana semiconductor, ni ibamu pẹlu awọn iwulo fun wiwọn iwuwo slurry akoko gidi.
Nígbà tí o bá ń ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn àṣàyàn, dojúkọ àwọn ìlànà ìlò pàtàkì: rí i dájú pé mita iwuwo náà ṣàṣeyọrí ìmọ̀lára àti ìṣedéédé tí a nílò, a kọ́ ọ láti inú àwọn ohun èlò tí ó bá kẹ́míkà slurry rẹ mu, ó dúró ṣinṣin sí iṣẹ́ tí ń lọ lọ́wọ́, ó sì ń sopọ̀ mọ́ àwọn ìlà ìfiránṣẹ́ slurry dídán ní ìlànà CMP. Fún ilé iṣẹ́ semiconductor, ìwọ̀n density slurry tí ó péye ń ṣe àtìlẹ́yìn fún ìṣọ̀kan wafer, èso, àti throughput ti iṣelọpọ.
Ipa ti Iṣakoso iwuwo slurry ti o munadoko lori Awọn abajade CMP
Ìṣàkóso ìwọ̀n ìfúnpọ̀ tó péye jẹ́ pàtàkì nínú ìlànà ìṣàfihàn kẹ́míkà. Nígbà tí a bá ń pa ìwọ̀n ìfúnpọ̀ mọ́ déédé, iye àwọn èròjà abrasive tí ó wà nígbà tí a bá ń yọ́ nǹkan mọ́ yóò dúró ṣinṣin. Èyí ní ipa taara lórí ìwọ̀n yíyọ ohun èlò (MRR) àti dídára ojú ilẹ̀ wafer náà.
Idinku ninu awọn abawọn oju Wafer ati ilọsiwaju WIWNU
A ti fihan pe mimu iwuwo slurry to dara julọ dinku awọn abawọn oju wafer gẹgẹbi awọn microscratches, dishing, ogbara, ati idoti awọn patikulu. Iwadi lati ọdun 2024 fihan pe ibiti iwuwo ti a ṣakoso, ti o jẹ deede laarin 1 wt% si 5 wt% fun awọn agbekalẹ ti o da lori silica colloidal, n pese iwọntunwọnsi ti o dara julọ laarin ṣiṣe yiyọkuro ati idinku abawọn. Iwọn iwuwo giga pupọ mu ki awọn ijamba abrasive pọ si, eyiti o yori si ilosoke meji si mẹta ni awọn nọmba abawọn fun square centimeter, gẹgẹ bi a ti jẹrisi nipasẹ microscopy agbara atomiki ati awọn itupalẹ ellipsometry. Iṣakoso iwuwo tight tun mu ki aiṣedeede laarin-wafer (WIWNU) dara si, ni idaniloju pe a yọ ohun elo kuro ni deede kọja wafer, eyiti o ṣe pataki fun awọn ẹrọ semiconductor node to ti ni ilọsiwaju. Iwọn iwuwo ti o wa titi ṣe iranlọwọ lati dena awọn irin-ajo ilana ti o le fi awọn ibi-afẹde sisanra fiimu tabi fifẹ ba.
Itẹsiwaju igbesi aye slurry ati idinku iye owo awọn ohun elo jijẹ
Àwọn ọ̀nà ìṣàkóso ìṣọ̀kan omi ìfọ́—pẹ̀lú ìṣàyẹ̀wò àkókò gidi pẹ̀lú àwọn mita ìwọ̀n ìfọ́ ...
Atunṣe ati Iṣakoso Ilana ti o pọ si fun Iṣelọpọ Node To ti ni ilọsiwaju
Àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́ semiconductor òde òní nílò àtúnṣe gíga nínú ìgbésẹ̀ ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà-ẹ̀rọ. Nínú iṣẹ́ ṣíṣe node tó ti ní ìlọsíwájú, àní àwọn ìyípadà díẹ̀ nínú ìwọ̀n slurry lè yọrí sí ìyàtọ̀ tí kò ṣeé gbà nínú àwọn àbájáde wafer. Àìṣiṣẹ́ àti ìṣọ̀kan àwọn mita ìwọ̀n ultrasonic slurry inline—bíi àwọn tí Lonnmeter ṣe—ń ṣe ìrànlọ́wọ́ fún ìṣàkóṣo ilana déédéé, ní àkókò gidi. Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ń ṣe àwọn ìwọ̀n pípéye ní àwọn àyíká kẹ́míkà líle tí ó jẹ́ ti CMP, tí ń ṣe àtìlẹ́yìn fún àwọn ètò closed-loop tí ó ń dáhùn lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ sí àwọn ìyàtọ̀. Ìwọ̀n iwuwo tí a gbẹ́kẹ̀lé túmọ̀ sí ìbáramu tó ga jùlọ láti wafer sí wafer àti ìṣàkóso tó lágbára lórí MRR, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún iṣẹ́ semiconductor sub-7nm. Fífi sori ẹrọ ohun èlò tó dára—ipò tó tọ́ nínú ìlà ìfijiṣẹ́ slurry—àti ìtọ́jú déédéé ṣe pàtàkì láti rí i dájú pé àwọn mita ń ṣiṣẹ́ ní ìgbẹ́kẹ̀lé àti láti pèsè ìpamọ́ data fún ìdúróṣinṣin ilana.
Ṣíṣe ìtọ́jú ìwọ̀n slurry tó péye jẹ́ pàtàkì fún mímú kí èso ọjà pọ̀ sí i, dín àbùkù kù, àti rírí i dájú pé iṣẹ́ ṣíṣe kò wọ́n ní owó púpọ̀ nínú àwọn ìlànà CMP.
Àwọn Ìbéèrè Tí A Ń Béèrè Lóòrèkóòrè (Àwọn Ìbéèrè Tí A Ń Béèrè Lóòrèkóòrè)
Kí ni iṣẹ́ mita iwuwo slurry nínú ilana planarization kemikali?
Mita iwuwo slurry kó ipa pàtàkì nínú ilana planarization mechanical kemikali nipa wiwọn iwuwo ati ifọkansi slurry didan nigbagbogbo. Iṣẹ́ àkọ́kọ́ rẹ̀ ni láti pese data akoko gidi lori iwọntunwọnsi abrasive ati kemikali ninu slurry, ni idaniloju pe awọn mejeeji wa laarin awọn opin deede fun planarization wafer ti o dara julọ. Iṣakoso akoko gidi yii ṣe idiwọ awọn abawọn bii fifọ tabi yiyọkuro ohun elo ti ko baamu, ti o wọpọ pẹlu awọn adalu slurry ti o pọ ju tabi ti ko ni omi. Iwọn slurry ti o wa titi ṣe iranlọwọ lati ṣetọju atunṣe ni gbogbo awọn iṣẹ iṣelọpọ, dinku iyatọ wafer-si-wafer, ati ṣe atilẹyin fun iṣapeye ilana nipa fifa awọn iṣe atunṣe ti a ba rii awọn iyapa. Ninu iṣelọpọ semiconductor ti o ni ilọsiwaju ati awọn ohun elo igbẹkẹle giga, ibojuwo nigbagbogbo tun dinku egbin ati ṣe atilẹyin awọn igbese idaniloju didara to muna.
Kí ló dé tí a fi fẹ́ràn CeO₂ polishing slurry fún àwọn ìgbésẹ̀ planarization kan nínú iṣẹ́ semiconductor?
A yan slurry didan Cerium oxide (CeO₂) fun awọn igbesẹ planarization semiconductor kan pato nitori yiyan iyasọtọ ati ifaramọ kemikali rẹ, paapaa fun awọn fiimu gilasi ati oxide. Awọn patikulu abrasive rẹ ti o baamu jẹ ki planarization didara giga pẹlu awọn oṣuwọn abawọn kekere pupọ ati fifẹ oju ilẹ ti o kere ju. Awọn ohun-ini kemikali ti CeO₂ jẹ ki awọn oṣuwọn yiyọkuro iduroṣinṣin ati ti a le tun ṣe, eyiti o ṣe pataki fun awọn ohun elo to ti ni ilọsiwaju gẹgẹbi awọn photonics ati awọn iyika ti o ni iwuwo giga. Ni afikun, slurry CeO₂ koju agglomeration, o n ṣetọju idaduro deede paapaa lakoko awọn iṣẹ CMP ti o gbooro sii.
Báwo ni mita iwuwo ultrasonic slurry ṣe ń ṣiṣẹ́ ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn irú ìwọ̀n míràn?
Mita iwuwo slurry ultrasonic kan n ṣiṣẹ nipa gbigbe awọn igbi ohun nipasẹ slurry ati wiwọn iyara ati idinku awọn igbi wọnyi. Iwọn slurry taara ni ipa lori bi awọn igbi omi ṣe yara lọ ati iwọn ti agbara wọn dinku si. Ọna wiwọn yii kii ṣe intrusive ati pe o pese data ifọkansi slurry ni akoko gidi laisi iwulo lati ya sọtọ tabi da sisan ilana naa ru. Awọn ọna ultrasonic fihan ifamọ kekere si awọn oniyipada bii iyara sisan tabi iwọn patikulu nigbati a ba fiwe si awọn eto wiwọn iwuwo mekaniki (ti o da lori float) tabi gravimetric. Ninu eto imọ-ẹrọ kemikali, eyi tumọ si awọn wiwọn ti o gbẹkẹle, ti o lagbara paapaa ni awọn slurries ti o ni sisan giga, ti o ni awọn patikulu pupọ.
Nibo ni o yẹ ki a fi awọn mita iwuwo slurry sori ẹrọ ni eto CMP kan?
Awọn ipo fifi sori ẹrọ ti o dara julọ fun mita iwuwo slurry ninu awọn ohun elo apẹrẹ ẹrọ kemikali pẹlu:
- Ojò ìyípadà: láti máa ṣe àkíyèsí gbogbo ìwọ̀n slurry kí ó tó di pé a pín in síta.
- Ṣáájú kí a tó fi ibi tí a ti ń lò ó sí ibi tí a ti ń yọ́ nǹkan: láti rí i dájú pé slurry tí a fi ránṣẹ́ náà bá àwọn ìlànà ìwúwo tí a fẹ́ lò mu.
- Lẹ́yìn ìdàpọ̀ omi: rí i dájú pé àwọn ìdìpọ̀ tuntun tí a ti pèsè bá àwọn ìdìpọ̀ tí a nílò mu kí a tó wọ inú ìṣiṣẹ́ náà.
Àwọn ipò pàtàkì wọ̀nyí ń gba ààyè láti rí ìyàtọ̀ kíákíá nínú ìṣọ̀kan slurry, èyí tí ó ń dènà dídára wafer tí ó bàjẹ́ àti ìdènà iṣẹ́. Ìgbékalẹ̀ ni a ń darí nípasẹ̀ ìṣiṣẹ́ ìṣàn slurry, ìwà ìdàpọ̀ tí ó wọ́pọ̀, àti àìní fún ìdáhùn lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ nítòsí planarization pad.
Báwo ni ìṣàkóso ìfọwọ́sowọ́pọ̀ slurry tó péye ṣe mú iṣẹ́ CMP sunwọ̀n síi?
Ìṣàkóso ìṣọ̀kan slurry tó péye mú kí ìlànà ètò ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà sunwọ̀n síi nípa rírí dájú pé ìwọ̀n yíyọ kúrò ní ọ̀nà kan náà, dín ìyàtọ̀ ìdènà dì kù, àti dín ìgbòkègbodò àbùkù ojú ilẹ̀ kù. Ìwọ̀n slurry tó dúró ṣinṣin ń mú kí pádì ìfọ́ àti wafer pẹ́ síi nípa dídínà lílo àṣejù tàbí lílo láìlo. Ó tún ń dín iye owó iṣẹ́ kù nípa ṣíṣe àtúnṣe lílo slurry, dín àtúnṣe rẹ̀ kù, àti ṣíṣe àtìlẹ́yìn fún àwọn ohun èlò semiconductor tó ga jùlọ. Pàápàá jùlọ nínú iṣẹ́ ṣíṣe àti ṣíṣe ẹ̀rọ quantum, ìṣàkóso slurry tó lágbára ń ṣe àtìlẹ́yìn fún fífẹ̀ tí a lè tún ṣe, iṣẹ́ iná mànàmáná tó dúró ṣinṣin, àti ìdínkù jíjó lórí àwọn ẹ̀rọ.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-09-2025
