ALP_AN_068_CN_SPOS单颗粒技术检测氧化铈CMP slurry应用案例返回目录

2020-09-09

一、摘要: 

化学机械抛光液(CMP slurry)的制取和使用过程中需要测试粒度分布和大颗粒的含量。

使用传统的粒度仪以及激光衍射仪器不可能完全检测和定量分析 CMP 的好坏,其尾端大粒子会导致研磨液划伤晶片,使得生产芯片企业出现质量上不过关的难题。 

关键词: CMP slurry SPOS 激光衍射 





二、客户遇到的问题:

某生产 Slurry 的磨料磨具企业,生产的氧化铈打磨芯片时一直存在晶片划痕的现象,该公司质量检测人员怀疑 Slurry 有许多大颗粒存在(大于 1μm),于是用该公司现有的激光衍射分析仪进行测试,却发现不了详细尾端颗粒的分布信息。




三、解决方案:

采用 SPOS 技术检测氧化铈CMP slurry 样品尾端大颗粒分布。

1.png

如上图显示的是通过 SPOS 技术检测两份氧化铈 CMP slurry 样品得到的粒子尾端数目分布和体积分布图,

由图 1a 可知 slurry1 的分布较好,而 slurry2 在容器底部产生沉淀,可视为其不稳定。很明显,sl urry2 在每一个粒径通道比 slurry1 有更多的粒子。

这一差异在体积-重量分布图中表现的更明显,如图 1 b 所示。

slurry2 来说,粒径大于 2µm 的粒子占据了尾部(粒径>1µm)固体粒子体积的大部分。此外, 使用 SPOS 技术能够计算出任一特定粒径范围内被检测粒子体积的绝对百分比。在 slurry1 中,粒径大于 1 µm 的粒子的体积占所有 slurry 中粒子体积总和的 0.25%,而在 slurry2 中,此值上升为 0.68%。这些结果与实验现象一致:slurry2 slurry1 有更显著的聚集。虽然对于每一份 slurry 来说,位于粒径分布图尾部的粒子其绝对体积很小,但是它们对 slurry 性能的影响却是巨大的。 




四、结果:

激光衍射法测定两份样品的结果是一样的,显示不出的制造出尾部大粒子。其实不然。SPOS 单颗粒计数给出了粒子尾端的详细信息。该公司找到了正确的检测途径后,将 CMP Slurry 质量控制在合格范围内。 




五、 结论 

以上实例阐明了 SPOS 技术优异的性能与重要的作用,那就是:

只需关注粒径分布中尾部极少数大粒子的分布,即可获得比整体检测技术(如激光衍射法)多得多的有关胶体混悬液(如 CMPslurry)质量和稳定性的重要信息。

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