化學機械拋光/平坦化 (CMP) 是微電子行業(yè)廣泛使用的一種工藝作用，通過化學力和機械力來進行平坦化處理新產品。該工藝使用磨料和腐蝕性漿料來幫助平坦化晶圓表面。漿料的粒度分布是控制平坦化工藝成功的關(guān)鍵參數(shù)構建。氧化鈰 (ceria) 的漿料廣泛地應(yīng)用于集成電路 (IC) 制造的各種 CMP工藝中深度，本應(yīng)用說明記錄了 AccuSizer® Mini FX 準確測量二氧化鈰 CMP 漿料的平均粒徑和濃度開展試點，并檢查是否存在尾端大粒子的實際案例表現。

1.  引言

CMP 工藝和 CMP 漿料廣泛用于微電路制造過程中的拋光流程宣講手段，CMP 漿料的性能對于提高設(shè)備產(chǎn)量至關(guān)重要應用前景，需要定期測量漿料的粒度分布 (PSD)相對開放。除測量平均粒徑之外重要方式，還應(yīng)對尾端大顆粒的存在（即遠離主峰的較大顆粒的濃度）進行測量。這些尾端可能來自工藝過程中的污染物相貫通，由于化學變化增產、CMP 輸送系統(tǒng)或施加的剪切力而導致的聚集。晶圓中缺陷與劃痕的數(shù)目與尾端大顆粒計數(shù) (LPC) >0.5-1 μm 有關(guān)系統，理想的表征系統(tǒng)應(yīng)提供準確的 LPC 值的方法。

2.  顆粒粒徑/計數(shù)技術(shù)

有許多顆粒表征技術(shù)可用于測量 CMP 漿料中顆粒的粒徑分布。包括動態(tài)光散射 (DLS) 和激光衍射在內(nèi)的光散射技術(shù)可以測量粒徑大小和粒徑分布方法，但不能提供任何有用的濃度信息生產創效。單顆粒光學技術(shù) (SPOS) 在顆粒通過狹窄的測量室時一次測量一個顆粒，從而提供準確的粒徑和濃度（顆粒/mL）結(jié)果進行探討。SPOS 本質(zhì)上是一種高分辨率的技術(shù)緊密協作，能夠檢測從偏離主峰的尾端大粒子分布。它常用來檢測尾端大粒子濃度和數(shù)量管理，而 LPC 是 CMP 漿料造成晶圓缺陷和劃痕的主要原因。

AccuSizer ® Mini可以在實驗室中使用，也可以在線點對點使用切實把製度。

3.  ACCUSIZER MINI

AccuSizer 多年來一直被 CMP 漿料制造商和最終用戶用來檢測尾端大顆粒是否存在優化上下，根據(jù)漿料的不同，可以選擇直接進行測量最新，也可以通過自動稀釋來優(yōu)化分析條件發揮重要作用。

上圖所示的 AccuSizer Mini FX 系統(tǒng)設(shè)計用于檢測較小尾端大顆粒和高濃度樣品。FX 傳感器使用聚焦光束來減少檢測的總體積敢於挑戰，從而提高傳感器的濃度限制資源優勢，通常無需稀釋即可進行測量。FX 傳感器可測量 0.65–20 μm 的顆粒過程中，其濃度比標準消光/遮光或散射傳感器高 200 倍振奮起來。結(jié)果最多可以顯示在 512 個大小的通道中。

AccuSizer Mini系統(tǒng)是自動化的特征更加明顯，專為滿足生產(chǎn)線的要求而設(shè)計增多。內(nèi)置的觸摸屏電腦控制著操作。用戶連接化學機械拋光液的旁路、過濾后的去離子水(如有必要估算，用于清洗和稀釋)、50兆帕的空氣管路以控制氣動穩步前行，以及排泄管路至關重要。

4.  使用的樣品

本研究使用了兩個二氧化鈰樣品；二氧化鈰 A 具有較小的尾端大顆粒，二氧化鈰B具有較大的尾端大顆粒建設項目。

5. 結(jié)果

對二氧化鈰 A 進行了四次分析動手能力，以確定基礎(chǔ)樣品中顆粒的尺寸分布和濃度。四次分析的結(jié)果如圖 1 所示（濃度為線性標度）和圖 2（濃度為對數(shù)標度）傳遞。

圖 1. 二氧化鈰 A濃度充分，線性標度

圖 2. 二氧化鈰 A，對數(shù)標度

接下來的發生，二氧化鈰A 中摻入約 1000000  顆粒/mL 的 1.36μm 聚苯乙希乳膠 (PSL) 標準顆粒融合，以證明檢測大顆粒的能力。結(jié)果如圖 3 和圖 4 所示相結合。

圖 3. 二氧化鈰A（紅色）+ 1.36 μm PSL 尖峰（黑色）

圖 4. 與圖 3 相同提升，但 y 軸擴展 8 倍

然后，在二氧化鈰 A 中摻入 1%（圖 5）和 10%（圖 6）的二氧化鈰 B更加廣闊，后者含有較長尾端大顆粒優化服務策略。圖 5 和圖 6 中的結(jié)果顯示了 AccuSizer 對尾端大顆粒的敏感性以及良好的重復(fù)性技術先進。

圖 5. 二氧化鈰 A 添加了 1% 二氧化鈰B

圖 6. 二氧化鈰A 添加了 10% 二氧化鈰 B

6.  結(jié)論

這些結(jié)果證實 AccuSizer Mini FX 是一種準確示範、易于使用的分析工具，可檢測低濃度 LPC 顆粒的存在提高。

該系統(tǒng)可在實驗室或工廠中使用發展基礎。Mini FX 分析儀可以位于流程中的任何位置，通常放置在最終過濾器之后有很大提升空間，在漿料與拋光工具中的晶片接觸之前進行監(jiān)測要求，如圖7所示。

圖 7. 晶圓加工過程中的 AccuSizer Mini