Контроль качества суспензии для химико-механической полировки полупроводников путем мониторинга плотности и вязкости

Химико-механическое полирование (CMP) поверхностей часто связано с химико-механической планаризацией, которая представляет собой процесс удаления поверхностных материалов с помощью химической реакции. CMP - это стандартный производственный процесс в полупроводниковой промышленности для изготовления интегральных схем и дисков памяти.

Между полировальной подушечкой и пластиной используется суспензия, содержащая в основном чистую воду, химический реагент и различные полирующие частицы.

Полупроводниковая промышленность ориентирована на масштабирование и строгий контроль качества на протяжении всего процесса. В процессах с несколькими масками суспензии CMP определяют текстуру поверхности, на которую наносятся последующие слои. Электронные компоненты с меньшими размерами требуют более сложных процессов CMP. Цель клиента - получить плоские, гладкие, полированные вафли.

Поскольку минимальные размеры элементов опускаются ниже 10 нм, требования к дефектам на уровне пластин стали более строгими. В результате процессы CMP стали более сложными, а стандарты качества жидкого навоза стали более строгими. Хотя суспензию можно жестко контролировать на этапе производства (POM), последующие операции, такие как транспортировка, обработка, смешивание, фильтрация и дозирование на подушке, могут изменить ее химические свойства (например, повлиять на окислители или добавки). Изменение таких параметров может повлиять на производительность процесса и способствовать возникновению дефектов на уровне пластины, тем самым влияя на производительность модуля. Чтобы предотвратить такие нежелательные эффекты, химические свойства суспензии необходимо постоянно контролировать в месте использования.

Информация о вязкости и плотности суспензии дает ключевую информацию для оценки диспергирование частиц в суспензиях ХМП из-за отношений, существующих между вязкость и размер частиц. Он предоставляет важную информацию, чтобы помочь разработчикам рецептур адаптироваться к их индивидуальным требованиям.

Консистенция пульпы зависит как от химических, так и от механических компонентов. Эта пульпа должна иметь узкое, однородное распределение размеров частиц и твердые частицы однородной плотности. Изменение плотности указывает на неоднородность пульпы, что влияет на удаление полировки. Агломераты и крупные частицы можно удалить фильтрами в блендере, но колебания плотности более коварны. Возможно, частицы пульпы соответствуют спецификациям и проходят через фильтры. Пульпа обычно поставляется концентрированной, а затем разбавляется водой или перекисью водорода на заводе. Контейнер или бочка для пульпы может иметь более высокую плотность на дне из-за недостаточного перемешивания. Изначально качество входящего материала на инструменте ХМП зависит от производственных методов в сочетании со смешиванием и хранением на месте. Контроль плотности пульпы гарантирует подачу правильной смеси на инструменты процесса.

Для контроля поступающего шлама широко применяется денситометрия. Изменения плотности указывают на неоднородность шлама (т.е. на возможность более высокой концентрации крупных частиц в любой момент времени), что может повлиять на скорость удаления и привести к дефектам.

• Плотность – показатель компонентов суспензии и свойств смеси, а также эффективный показатель для мониторинга и контроля смеси.
• Вязкость - индикатор консистенции смеси

Ограничения по другим параметрам:

• pH - суспензии химически забуферены, незначительное изменение при изменении соотношения компонентов смеси
• ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) - не меняется в зависимости от соотношения компонентов в большинстве смесей суспензий ХМП.
• Электропроводность или TDS - обычно имеет хорошую чувствительность к соотношению смеси, часто не может использоваться в качестве независимого контрольного параметра, значения проводимости варьируются в разных партиях одной и той же суспензии, также могут изменяться при старении одной и той же партии суспензии в течение рекомендованного срока хранения

Автоматизированное поточное измерение и контроль вязкости имеет решающее значение для контроля вязкости во время производственного процесса и обеспечения полного соответствия критических характеристик требованиям для нескольких партий без необходимости полагаться на автономные методы измерения и методы отбора проб. Rheonics предлагает следующие решения для управления и оптимизации процессов,

Измерители вязкости и плотности

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics" SRV представляет собой поточное устройство для измерения вязкости с широким диапазоном, способное обнаруживать изменения вязкости в любом технологическом потоке в режиме реального времени.
2. В очереди Вязкость и плотность измерения: Rheonics" SRD представляет собой поточный прибор для одновременного измерения плотности и вязкости. Если измерение плотности важно для вашей работы, SRD - лучший датчик для удовлетворения ваших потребностей, с рабочими возможностями, аналогичными SRV, а также с точными измерениями плотности.

Комплексный, под ключ управление

Rheonics предлагает комплексное «под ключ» решение по управлению качеством, состоящее из:

1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics' СРВ - широкодиапазонное поточное устройство измерения вязкости со встроенным измерением температуры жидкости
2. Rheonics Монитор процессов: продвинутый прогнозирующий контроллер слежения для мониторинга и управления изменениями условий процесса в реальном времени
3. Rheonics РеоПульс с автоматически dосинг: Автономная система уровня 4, которая обеспечивает бескомпромиссное соблюдение установленных пределов вязкости и автоматически активирует перепускные клапаны или насосы для адаптивного дозирования компонентов смеси.

Датчик SRV расположен на линии, поэтому он непрерывно измеряет вязкость (и плотность в случае SRD). Оповещения могут быть настроены для уведомления оператора о необходимых действиях, или весь процесс управления может быть полностью автоматизирован с помощью РПТС (Rheonics Контроллер прогнозирующего слежения). Использование SRV в производственной линии приводит к повышению производительности, увеличению прибыли и обеспечению соответствия нормативным требованиям. Rheonics Датчики имеют компактный форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Датчики обеспечивают точные, повторяемые результаты независимо от того, как и где они установлены, без необходимости использования специальных камер, резиновых уплотнений или механической защиты. Не требуя расходных материалов и повторной калибровки, SRV и SRD чрезвычайно просты в эксплуатации, что приводит к чрезвычайно низким эксплуатационным расходам в течение всего срока службы.

После создания технологической среды обычно требуется мало усилий для поддержания целостности систем: операторы могут рассчитывать на жесткий контроль с Rheonics решение для управления качеством производства.

Превосходный дизайн датчика и технология

Сложная запатентованная электроника является мозгом этих датчиков. SRV и SRD доступны со стандартными технологическими соединениями, такими как ¾ дюйма NPT, DIN 11851, фланцами и Tri-clamp позволяет операторам заменить существующий датчик температуры в технологической линии на SRV/SRD, предоставляя ценную и полезную информацию о технологической жидкости, такую ​​как вязкость, помимо точного измерения температуры с помощью встроенного датчика Pt1000 (доступен стандарт DIN EN 60751, класс AA, A, B) .

Электроника построена в соответствии с вашими потребностями

Электроника датчика, доступная как в корпусе преобразователя, так и в малом форм-факторе для монтажа на DIN-рейку, позволяет легко интегрировать в технологические линии и внутри аппаратных шкафов машин.

Простота интеграции

Многочисленные аналоговые и цифровые методы связи, реализованные в электронике датчика, делают подключение к промышленному ПЛК и системам управления простым и понятным.

Варианты аналоговой и цифровой связи

Дополнительные опции цифровой связи

Rheonics предлагает искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям по охране труда и технике безопасности, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.

Сертификаты искробезопасности и взрывобезопасности, выданные Rheonics также позволяет настраивать существующий датчик, позволяя нашим клиентам избежать времени и затрат, связанных с поиском и тестированием альтернативы. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, требующих от одного до тысяч единиц; со сроками выполнения недель, а не месяцев.

Rheonics SRV & SRD сертифицированы как ATEX, так и IECEx.

Непосредственно установите датчик в технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости и плотности в реальном времени. Обводная линия не требуется: датчик можно погружать в линию; расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерения. Оптимизация производительности перемешивания путем проведения повторяющихся, последовательных и последовательных испытаний жидкости.

Пункты контроля качества на линии

• В танках
• В соединительных трубах между различными контейнерами для обработки

Инструменты / Датчики

SRV Вискозиметр ИЛИ SRD для дополнительной плотности

Rheonics Разрабатывает, производит и продаёт инновационные системы измерения и мониторинга жидкостей. Точность, созданная в Швейцарии. RheonicsЛинейные вискозиметры и плотномеры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния перепада давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.