使用单个粒子光学尺寸来量化CMP浆液健康

化学机械抛光（CMP）是高密度综合电路生产中的关键过程，该过程在通常短时间内在各个阶段使用CMP。因此，CMP需要广泛处理，并经历许多不同的环境。从保存在存储中的浓缩液中，经常准备新批次是必不可少的。所有这些条件都会影响浆液的稳定性，最终影响芯片的产量水平。

一种高度敏感的测量技术，能够由于施加的应力或处理样品的污染而检测到痕量的痕量外明确粒子。欧洲杯猜球平台

该技术必须具有对新鲜材料进行质量检查和污泥的原位监测的能力。本文展示了单个粒子光学尺寸（SPO）技术对CMP浆液健康进行定量分析的能力。

SPOS技术的优势

计算单个颗粒的能力使SPOS技术确定聚集体的存在。欧洲杯猜球平台该技术通过单独计数和大小粒子表现出空前的灵敏度。欧洲杯猜球平台它易于操作，可以在线或在QC实验室中使用。与具有较低灵敏度的局限性的合奏技术不同，SPOS技术可以提供有关大粒径的定量信息。

声学光谱是一种相对较新的技术，用于使用声波获取粒度信息。但是，它也是一种像激光衍射这样的合奏技术，并且只能在高浓度下进行测量。根据一项涉及通过声学对几个CMP浆液分析的研究，该技术的检测极限为1％相对固体含量。但是，SPOS的测量结果表明，即使有0.005％的大粒子固体馏分甚至0.005％的CMP浆可能会导致产量不可接受的降低。

用SPOS技术分析CMP浆液

化学作用

在这里，SPOS技术用于测试暴露于许多不同机械和化学应力的CMP浆液。结果将证明SPOS技术在检测通过处理带来的大粒子计数的差异时的灵敏度。图1显示了在H中稀释的氧化铝浆液浓缩物获得的结果₂所以₄和hno₃， 分别地。

图1。在硫酸（红色，圆）和硝酸（蓝色，正方形）中稀释的氧化铝CMP；一个。数量加权PSD；b。体积加权PSD。

为了使每个测量值具有相同的酸度，将每个稀释剂的pH值保持在3中。然而，结果却大不相同。在H中稀释的浆料观察到的尾巴₂所以₄比在hno中稀释的浆料宽得多₃。在体重加权粒径分布（PSD）中，这种变化更为明显。

这种变化可能是由于混合物的制备不当，因为在使用前是由浓缩物制备的，通常涉及化学成分与磨料成分的混合。不正确的混合会导致特定的离子强度，这可能会导致浆液变得不稳定。与对大颗粒的测试相比，对离子强度的测试是一项更具挑战性的任务。欧洲杯猜球平台但是，那SPOS技术轻松确定新批次的正确混合。

压力效应

图2描绘了用于二氧化硅浆液中获得的几个PSD，以测试泵对浆料的影响，同时通过再循环系统泵送材料。在最初的16小时内，在浆液的PSD中未观察到任何明显的变化。但是，经过24小时的抽水，粒子计数从10,000增加到100,000，尾巴造成的体积百分比从0.002％增加到0.016％。这证明了泵送的压力影响，破坏了浆料含量。这些结果证明了SPOS技术的较高灵敏度，因为任何常用的合奏技术都无法检测到体积百分比的分钟变化。

图2。一个。通过再循环系统泵送40小时后，二氧化硅浆液的PSD；b。在再循环系统中，体积百分比和累积粒子计数的图。

环境影响

图3显示了用于暴露于三种不同温度的氧化葡萄浆所获得的PSD。尽管在每个温度下的数量加权分布几乎相同，但可以观察到差异。与温暖和环境样品不同，用聚集体观察到冷却至30°F的浆液样品。这在体积加权的PSD中更为明显，表明在冷却至30°F的浆液样品中存在较大的20µm颗粒。欧洲杯猜球平台另外两个样品没有大于5µm的颗粒。欧洲杯猜球平台这是关键信息，因为这一事实是，这种非常少量的聚集体引起了大量的晶圆刮擦，这对用户来说是一个主要问题。合奏技术无法传递此信息。

图3。一个。30、70和100°F时氧化泥浆的种群分布。b。30、70和100°F时的氧化葡萄浆液的体积加权PSD。

结论

结果清楚地表明了SPOS技术提供有关暴露于许多不同环境的CMPS浆液的聚集程度和污染程度的定量信息。

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