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助力中國芯——溶解氮在半導(dǎo)體機(jī)能水中的應(yīng)用

2024-07-17,星期三

助力中國芯——溶解氮在半導(dǎo)體機(jī)能水中的應(yīng)用

高科技的殿堂里,半導(dǎo)體芯片無疑是那顆璀璨的明珠。然而,這顆明珠的誕生并非一蹴而就,其背后隱藏著無數(shù)精細(xì)且嚴(yán)苛的工藝流程。而在這眾多環(huán)節(jié)中,對于水的純凈度要求更是達(dá)到了近乎苛刻的程度。因此,超純水在半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)過程中扮演著至關(guān)重要的角色。

為何要控制機(jī)能水中的溶解氮?

超純水是微電子行業(yè)的工藝用水,半導(dǎo)體工廠會(huì)大量使用超純水,主要用于各個(gè)制程前后的濕法清洗。除了從超純水中脫除氣體,為了滿足某些特定半導(dǎo)體機(jī)臺(tái)的使用要求,還需要向超純水中添加氣體,用來滿足機(jī)臺(tái)特定的機(jī)能,這些加氣的超純水又稱為機(jī)能水。

機(jī)能水通過特定濃度物質(zhì)的添加改變了溶液的ZETA電位(指剪切面的電位,又叫電動(dòng)電位或電動(dòng)電勢,是表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標(biāo))。利用化學(xué)勢的概念改變清洗對象表面離子分布,獲得同種電荷相斥的作用,從而提高對一些納米級顆粒的去除率。在CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)系統(tǒng)中,通過化學(xué)反應(yīng)和機(jī)械去除過程的循環(huán)實(shí)現(xiàn)晶圓全局或局部的平坦,隨著晶圓的要求越來越高,工藝制程越來越復(fù)雜,CMP的清洗由原來的數(shù)十次到目前的上百次或者更高的清洗頻次,同時(shí)在拋光的過程中引入一些特殊的氣體,從而提高CMP的材料去除率和表面質(zhì)量,降低產(chǎn)品的不良率。

為了達(dá)到更好的清洗效果,通常向超純水中添加氮?dú)?,同時(shí)也需要對溶氮溶解度進(jìn)行精確控制。哈希Orbisphere 511系列在線溶解氮分析儀具有精確、強(qiáng)大的過程監(jiān)測能力。

如何精準(zhǔn)控制溶解氮?

國內(nèi)某電子廠安裝一臺(tái)Orbisphere511 在線溶解氮分析儀(如下所示),圖1為某一時(shí)間段的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)長期穩(wěn)定于10~16ppm。

據(jù)現(xiàn)場人員反饋,HACH溶解氮現(xiàn)場表現(xiàn)優(yōu)異,維護(hù)量低,每年僅需要做一次維護(hù)。

助力中國芯——溶解氮在半導(dǎo)體機(jī)能水中的應(yīng)用

圖1 Orbisphere 511在線連續(xù)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)圖

哈希Orbisphere 511系列 在線溶解氮分析儀

從Orbisphere511現(xiàn)場應(yīng)用的情況來看,511系列產(chǎn)品的探頭設(shè)計(jì),可保證傳感器測量準(zhǔn)確、可靠、響應(yīng)時(shí)間短,內(nèi)置優(yōu)良的溫度補(bǔ)償機(jī)制,確保了儀器的有廣泛的適用性,用戶通過該儀器對溶解氮進(jìn)行在線監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)了機(jī)能水的精確控制,為用戶的水工藝控制提供了有效的監(jiān)測數(shù)據(jù),同時(shí)保證了用戶后段工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。

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