Измерение шлама CMP с помощью МНЛЗ Rhosonics

В быстро меняющемся мире производства полупроводников точность и эффективность имеют первостепенное значение. Химико-механическая полировка (ХМП) - важнейший процесс, обеспечивающий производство высококачественных кремниевых пластин, строительных блоков современной электроники. Контроль состава суспензии CMP в ходе этого процесса необходим для достижения требуемого качества пластин.

Трудности мониторинга шлама CMP

Шлам CMP представляет собой сложную смесь воды, абразивных частиц и химических веществ. Ее точный состав может существенно повлиять на процесс полировки и, в конечном счете, на качество конечной пластины. Поэтому контроль состава шлама в режиме реального времени имеет решающее значение для поддержания постоянства и оптимизации процесса CMP.

Традиционные методы контроля шлама CMP часто включают в себя отбор проб и лабораторные анализы, которые не только занимают много времени и сил, но и не могут точно отразить состояние шлама в реальном времени во время процесса полировки. В результате корректировки на основе этих анализов могут быть слишком запоздалыми, что приводит к напрасной трате ресурсов и не самым лучшим результатам.

Представляем технологию Rhosonics

Компания Rhosonics предлагает передовое решение для контроля состава шламов CMP в режиме реального времени. Наша инновационная технология использует уникальную комбинацию ультразвуковых измерений и измерений электропроводности для получения точных и непрерывных данных о составе шлама. Такая обратная связь в режиме реального времени позволяет производителям полупроводников сохранять контроль над процессом CMP, что приводит к улучшению качества пластин, сокращению отходов и повышению эффективности.

Наш сайт Измеритель концентрации химических веществ (CCM) сконструирован таким образом, что шлам проходит через систему, прежде чем попадает на полировальные машины. Такая установка дает значительное преимущество перед традиционными методами отбора проб, поскольку позволяет осуществлять непрерывный мониторинг и корректировку. С помощью CCM производители получают информацию о плотности, концентрации и количестве взвешенных частиц в шламе в режиме реального времени - возможности, которые ранее считались недостижимыми.

Понимание ультразвуковых измерений

Ультразвуковая система в Rhosonics CCM работает по принципу отражения, когда два датчика располагаются друг напротив друга. Пьезоэлемент, работающий на частоте 2 МГц, генерирует ультразвуковые волны. Когда эти волны сталкиваются с суспензией, часть ультразвука отражается на границе раздела фаз, а часть энергии поглощается суспензией. Такое поведение отражения служит "отпечатком пальца" суспензии, поскольку каждая жидкость имеет свою уникальную скорость звука. Разница в энергии сигнала между двумя материалами определяется как коэффициент отражения (R), на основе которого рассчитывается акустический импеданс жидкости по формуле Рэлея.

Скорость звука, рассчитанная по времени прохождения ультразвукового сигнала, является еще одним важным параметром. Она представляет собой время прохождения сигнала от излучателя до приемника через среду. Это значение указывает на уникальный состав суспензии, позволяя оценить концентрацию и тип присутствующих частиц. Определив акустический импеданс и скорость звука, мы можем точно рассчитать насыпную плотность суспензии, обеспечивая профиль ее состава в режиме реального времени.

Такой подход к ультразвуковым измерениям является переломным моментом в мониторинге CMP, поскольку он позволяет получить сведения, выходящие за рамки простого уровня концентрации. Он также позволяет Rhosonics измерять свойства, которые не могут измерить инструменты конкурентов, что делает CCM единственным прибором на рынке, способным проводить такой комплексный анализ в режиме реального времени.

Измерение проводимости для повышения точности

Наряду с ультразвуковым измерением, система измерения электропроводности CCM оснащена приводной и чувствительной катушками. Приводная катушка, питаемая переменным током (AC), создает магнитное поле, которое индуцирует токи в проводящей жидкости. Эти токи создают вторичное магнитное поле, которое регистрируется чувствительной катушкой. Сила индуцированного сигнала коррелирует с проводимостью жидкости и преобразуется в значение проводимости.

Данные о проводимости дополняют ультразвуковые измерения, предоставляя информацию о химическом составе суспензии, включая концентрацию специфических химических веществ, таких как перекись водорода (H₂O₂). В отличие от традиционных методов, которые часто фокусируются на одном параметре за раз, CCM компании Rhosonics фиксирует несколько аспектов состава шлама одновременно, что позволяет получить гораздо более полное представление о процессе CMP.

Уникальные преимущества технологии Rhosonics

ККМ Rhosonics обладает рядом преимуществ, которые делают ее бесценным активом для производителей полупроводников:

• Мониторинг в режиме реального времени: Предоставляет непрерывные данные о составе суспензии, позволяя производителям вносить немедленные коррективы по мере необходимости. Эта возможность позволяет более динамично контролировать процесс CMP, предотвращая проблемы до того, как они повлияют на качество пластин.
• Непревзойденная точность и универсальность: Благодаря измерению множества параметров, таких как плотность, концентрация и уровень специфических химических веществ, CCM компании Rhosonics превосходит традиционные инструменты, которые могут фокусироваться только на одной концентрации, например H₂O₂.
• Улучшенное качество пластин: Обеспечивает постоянный состав суспензии, что приводит к получению более качественных пластин с меньшим количеством дефектов. Данные в режиме реального времени позволяют операторам точно настроить процесс CMP и поддерживать оптимальные условия, необходимые для превосходного производства пластин.
• Сокращение отходов и экономическая эффективность: Оптимизирует использование шлама и минимизирует отходы благодаря точному мониторингу и контролю состава шлама. Такая эффективность не только снижает затраты на материалы, но и способствует устойчивому развитию производства.
• Экономия энергии: Благодаря возможности транспортировки концентрированного шлама, который может быть разбавлен на месте, технология Rhosonics поддерживает инициативы по энергосбережению. Такой подход снижает потребность в энергии, связанную с транспортировкой и обработкой предварительно разбавленного шлама.

Новые достижения в области мониторинга CMP

Система Rhosonics CCM - это не просто инструмент мониторинга; она представляет собой смену парадигмы в управлении шламами CMP. Традиционные методы не справляются со своей задачей, поскольку не имеют возможности мониторинга в режиме реального времени и не могут охватить всю сложность состава шлама. Во время недавней презентации на конференции ICPT в Висбадене некоторые слушатели задались вопросом, в чем заключается преимущество ККМ перед существующими методами. Ответ заключается в его уникальной способности измерять множество параметров с высокой степенью точности, в режиме реального времени и для различных составов.

Наш подход к мониторингу шлама CMP является беспрецедентным - многие в отрасли даже не подозревали, что такое комплексное измерение в режиме реального времени вообще возможно. Рассматривая скорость звука как "отпечаток пальца", уникальный для каждой смеси шлама, мы обеспечиваем новый уровень точности в управлении процессом, что имеет далеко идущие последствия для качества пластин и эффективности процесса. Эта новаторская технология дает производителям полупроводников преимущество, помогая им оставаться конкурентоспособными на рынке с высокими требованиями.

Чтобы узнать больше о том, как технология Rhosonics может принести пользу вашему процессу CMP, свяжитесь с нашей командой прямо сейчас. Мы готовы помочь вам вывести производство полупроводников на новый уровень.