![助力中国芯——溶解氮在半导体机能水中的应用](https://img.jdzj.com/newspic/jixie/2024/20240717_01.jpg)
高科技的殿堂里,半导体芯片无疑是那颗璀璨的明珠。然而,这颗明珠的诞生并非一蹴而就,其背后隐藏着无数精细且严苛的工艺流程。而在这众多环节中,对于水的纯净度要求更是达到了近乎苛刻的程度。因此,超纯水在半导体芯片的生产过程中扮演着至关重要的角色。
为何要控制机能水中的溶解氮?
超纯水是微电子行业的工艺用水,半导体工厂会大量使用超纯水,主要用于各个制程前后的湿法清洗。除了从超纯水中脱除气体,为了满足某些特定半导体机台的使用要求,还需要向超纯水中添加气体,用来满足机台特定的机能,这些加气的超纯水又称为机能水。
机能水通过特定浓度物质的添加改变了溶液的ZETA电位(指剪切面的电位,又叫电动电位或电动电势,是表征胶体分散系稳定性的重要指标)。利用化学势的概念改变清洗对象表面离子分布,获得同种电荷相斥的作用,从而提高对一些纳米级颗粒的去除率。在CMP(化学机械抛光)系统中,通过化学反应和机械去除过程的循环实现晶圆全局或局部的平坦,随着晶圆的要求越来越高,工艺制程越来越复杂,CMP的清洗由原来的数十次到目前的上百次或者更高的清洗频次,同时在抛光的过程中引入一些特殊的气体,从而提高CMP的材料去除率和表面质量,降低产品的不良率。
为了达到更好的清洗效果,通常向超纯水中添加氮气,同时也需要对溶氮溶解度进行精确控制。哈希Orbisphere 511系列在线溶解氮分析仪具有精确、强大的过程监测能力。
如何精准控制溶解氮?
国内某电子厂安装一台Orbisphere511 在线溶解氮分析仪(如下所示),图1为某一时间段的数据,数据长期稳定于10~16ppm。
据现场人员反馈,HACH溶解氮现场表现优异,维护量低,每年仅需要做一次维护。
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图1 Orbisphere 511在线连续监测结果数据图
哈希Orbisphere 511系列 在线溶解氮分析仪
从Orbisphere511现场应用的情况来看,511系列产品的探头设计,可保证传感器测量准确、可靠、响应时间短,内置优良的温度补偿机制,确保了仪器的有广泛的适用性,用户通过该仪器对溶解氮进行在线监测,实现了机能水的精确控制,为用户的水工艺控制提供了有效的监测数据,同时保证了用户后段工艺的稳定运行。
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