세정용 화학물질은 팹에서 가장 많이 사용되는 액체이며, 표준 세정 1 SC-1, 표준 세정 2 SC-2, 희석된 불산 DHF, Piranha 같은 혼합물을 사용해 웨이퍼에서 잔여물을 제거합니다. 탱크에서 세정 장비로 여러 화학물질을 전달하고 각 단계 사이에서 초순수 DIW로 세척하는 과정을 정밀하게 제어해야만 교차 오염을 방지할 수 있습니다.
웨이퍼 세정 시 화학적 계면 검출
팹에서 다음 기능이 있는 Vaisala K-PATENTS® 반도체 굴절계를 사용하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다.
액체 사이의 경계면을 연속해서 모니터링하고 탱크에서 세정 장비까지 연속하여 지원합니다.
세정용 화학물질과 DIW를 바로 전환할 수 있습니다.
Vaisala 사용 설명서에는 최적의 성능을 위해 권장 지점에 설치된 반도체 굴절계가 어떻게 공정을 개선할 수 있는지 설명되어 있습니다.
Vaisala K-PATENTS® 반도체 굴절계 PR-33-S/-23-MS는 실로콘 웨이퍼 제조에 사용되는 습식 화학물질의 농도를 실시간으로 모니터링하도록 설계되었습니다.
반도체 습식 화학물질
Vaisala K-PATENTS® 반도체 굴절계는 웨이퍼 세정, 습식 식각, 식각 후 웨이퍼 세정, CMP(화학 기계적 평탄화)(예: 습식 벤치와 습식 공정)의 전체 제조 공정에서 대량 화학물질 분배, 사용 지점 혼합, 스파이크 처리, 식각 및 모니터링에 사용되던 고가의 복잡한 분석기 대신 사용할 수 있습니다.
이 반도체 굴절계는 화학물질이 사양을 벗어날 경우 제어 시스템으로 즉시 피드백을 제공합니다. 저농도 및 고농도 알람을 구성하여 분배 지점에서 장비 고장이나 컨테이너 처리 결함을 방지할 수 있습니다.
굴절계를 이용한 실시간 모니터링의 주된 이점은 웨이퍼 처리량 증가를 통해 수율을 개선할 수 있다는 것입니다. 이것은 세척조 수명 연장과 화학물질 사용량 최적화를 통해 가능합니다. 정확한 화학물질 흐름은 세척조 화학물질과 시퀀스, 화학물질 농도, 세정 시간 및 온도로 좌우됩니다.
Vaisala 사용 설명서에는 최적의 성능을 위해 권장 지점에 설치된 반도체 굴절계가 어떻게 다양한 공정 단계를 개선할 수 있는지 설명되어 있습니다.
식각 솔루션의 온도와 농도는 습식 식각률에 큰 영향을 주기 때문에 식각제 농도를 알면 다양한 식각 공정을 최적화하고 식각 종료점을 파악할 수 있습니다. 예를 들어, 수산화 칼륨 KOH 식각 공정은 가열되는 KOH/H2O 용액의 성분을 Vaisala K-PATENTS® 반도체 굴절계로 연속해서 모니터링하여 최적화할 수 있습니다. 식각이 진행되는 과정에서 일부 KOH(즉, OH- 이온)이 공정에서 소비되므로 식각제를 새로 바꿔주어야 합니다.
KOH 실리콘 식각
팹에서 Vaisala K-PATENTS 반도체 굴절계를 사용하여 할 수 있는 것들
KOH 식각조의 농도를 실시간으로 모니터링하여 정확한 식각 종료점을 파악할 수 있습니다.
KOH 식각조 수명을 크게 늘릴 수 있습니다(일부 경우는 두 배까지).
식각제를 더 오래 사용하여 화학물질 폐기물을 최소화할 수 있습니다.
Vaisala 사용 설명서에는 최적의 성능을 위해 권장 지점에 설치된 반도체 굴절계가 어떻게 공정을 개선할 수 있는지 설명되어 있습니다.
용해된 규산염은 농도 수치를 높입니다. 이 사용 설명서에서는 추가 측정 없이 간단한 수지 계산을 통해 이 오프셋을 보상하는 방법도 설명합니다.
식각 후 잔여 폴리머 제거 공정에서 웨이퍼 표면에 남은 폴리머를 세정합니다. 이 공정은 용매 분사 장비로 진행되는데, 흔히 사용되는 식각제인 EKC®가 이 장비로 공급됩니다.
EKC® 세정 후 처리
EKC® 용액의 사양을 엄격하게 지키는 것이 매우 중요합니다. 왜냐하면 용액에 물이 너무 많으면 시스템이 부식될 위험이 있고, 용액에 물이 너무 적으면 폴리머가 잘 제거되지 않기 때문입니다. Vaisala K-PATENTS® 반도체 굴절계는 두 가지 제어 전략을 통해 화학물질을 자동으로 보충하거나, 웨이퍼 런(wafer run)이 끝날 때마다 스파이크를 자동으로 처리하여 안전한 웨이퍼 생산을 보장합니다.
또한 이 반도체 굴절계는 IPA에 미량의 EKC®가 있으면 이를 경고하여 이후 IPA/건식 공정에서 IPA가 EKC®로 오염되는 것을 방지할 수 있습니다.
팹에서 반도체 굴절계를 사용하여 할 수 있는 것들
웨이퍼 처리량을 늘리고 EKC® 소비량을 줄일 수 있습니다.
반도체 굴절계를 다양한 화학물질을 감시하는 장치로 사용하여 화학물질이 혼합되는 것을 방지할 수 있습니다.
Vaisala 사용 설명서에는 최적의 성능을 위해 권장 지점에 설치된 반도체 굴절계가 어떻게 공정을 개선할 수 있는지 설명되어 있습니다.
EKC®는 E. I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표입니다.
