CMP slurry被使用於化學機械拋光前的過濾有其存在的必要性,因此,過濾器的使用成為十分重要的課題。
SolarisTM filter一種具有孔徑梯度的過濾器成為在此種應用下,特別為之設計的產品。
在slurry中,由於本身的working particle易聚集而形成較大particle,的而導致在機台研磨中產生刮傷substrate。因此,過濾是必要的,然而,在過濾進行當中,也同時容易將正常的working particle過濾掉;這不但減少了研磨機制,同時也減少了過濾器的壽命。所以過濾器的特殊設計,變成過濾器研發人員研發的重點。
SolarisTM filter;其乃一具有孔徑梯度(graded density)高深層式過濾器;可用於高濃度之懸浮性液體的過濾,特別是化學機械研磨或平坦化製程使用之slurry的過濾,包括oxide及metal CMP製程。
當slurry流體由下方進入時,較大的particle漸次地被過濾掉;愈往上方tighter media;被過濾的particle愈小;如此,才可避免一下子堵塞filter,造成不但working particle被大量過濾掉,且造成filter壽命驟降。
這一特殊的過濾器設計和傳統的深度型filter (depth filter) 截然不同,這是因為depth filter隨機的大孔洞,並沒有漸次的孔洞分佈,極易造成不是捉不到particle,就是在過濾器的表面被較小的particle堵塞而影響filter的performance及life time,此外,depth filter的隨機孔洞亦容易使脈衝壓力形成particle shedding的隨機粒子釋出。然而,SolarisTM filter具有下列優點:
1.設計及製造精簡,且比傳統型depth過濾器高出三倍的生命週(lifetime)
2.在大粒徑粒子的截取(retention)效率極高,另一方面亦可允許小粒徑粒子通過;使因為大顆粒之存在而造成的不良率大大降低。
3.高容量(holding capacity)之膠體(gel)與粒子(particle)的抓取能力。Plug flow 的設計利於氣泡自動排除(self venting),並有助於降低粒子的沉澱。
4.極低的void volume且無死角。
5.易安裝,啟動快速,並且更換非常簡易
■ SolarisTM Filter 效能評估及結果
降低晶圓不良率(Defect Reduction)與提升製程一致性(Process Consistency)晶圓不良率的鑑定常用的量測方法有(a)以KLA-Tencor SPI 或ATI量測微刮傷數目;(b)以Surfscan 6420或相當之儀器量測>0.2um之light point defect (LPDs); (c)電性量測。
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