晶圆厂化学工艺监测和故障检测

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半导体制程中的芯片质量通常由成品与制程标准的差异程度来决定，换句话说，由分布的下限和上限之间的情况来决定。关键质量特性 (CTQ) 以及符合用户要求这两点也很重要。制程中偏差太高会很快导致终产品出现质量问题。为确保向市场稳定供应优质产品，我们需要全方位的质量指标和工艺控制。化学品是产品质量和芯片制程的重要一环。半导体晶圆厂在整个制造工艺过程中要消耗数以吨计的化学品。每项工艺的可重复性和再现性是晶圆厂非常关心的问题，即使是轻微的规格偏差也可能导致设备污染和晶圆报废，带来严重损失。 

晶圆厂化学工艺监测和故障检测方面的应用

维萨拉为使用湿化学法进行浓度测量提供在线、实时、可靠准确且经济高效的计量方法，它可以替代费用高昂且操作复杂的分析仪，这类分析仪用于晶圆厂化学工艺监测、故障检测和 CMP 浆料成分及浓度控制。

散装化学品运送

进厂化学品的质量检测，例如 HF、IPA、DHF、H 2 O 2 、HNO 3 、HCI、KOH、NaOH、NH 4 OH。
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半导体湿化学品

使用湿法工作台或湿法工艺制造硅晶圆时，对化学品进行实时浓度监测。
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KOH 硅蚀刻

监测 KOH 溶液浓度以确定正确的蚀刻终点
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在线折射率，用于 CMP 新鲜进料和 CMP 制浆废水的分析表征

在线折射率 (RI) 测量是鉴定 CMP 浆料中过氧化氢含量是否合格的可靠技术。不过，过氧化氢含量并不是唯一需要注意的浆料指标。通常，制造商提供的是浓缩浆料，之后由晶圆厂在浓缩浆料中加入水和过氧化氢来对其进行稀释。虽然浆料密度是 CMP 的关键性能参数，但是进厂浆料密度可能随批次而发生变化。

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用在线折射率法替代自动滴定法来确定钨的 CMP 中过氧化氢浓度是否合格

折射率测量已成为确定钨 CMP 浆料中过氧化氢含量是否合格的可靠技术。许多新兴制程工艺都使用 CMP 作为搭建电路结构的关键工具，这导致了 CMP 工序的激增，因此，如果浆料成分不符合规格要求，那么产量损失的可能性也随之增加。尽管自动滴定法可以给出准确的测量结果，但它仅提供指采样测量的离线数据，并且需要昂贵的设备和持续维护费用。折射率法是一种不消耗浆料的连续性测量方法，可帮助晶圆厂快速发现浆料成分问题，降低出现不合格晶圆的几率。

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用于 CMP 浆料故障检测的在线折射率监测

在线折射率测量已成为业内领先的晶圆厂检测 CMP 浆料混合和分配系统故障的可靠技术。折射率法是一种无需采样的连续性测量方法，可帮助晶圆厂快速发现浆料成分的变化。

针对特定浆料温度/折射率进行校准后，折射率测量就可以确定浆料中过氧化氢的浓度，无论测量对象是铜浆料还是钨浆料，其精度都可以达到质量百分比±0.02%。在一些晶圆厂的长期研究中，这种针对低技术节点 CMP 工艺浆料成分的测量方法可靠，三年连续运行中，除了例行冲洗混浆池之外，无需仪表维护。

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半导体化学品供给时化学品在位监测

进厂化学品的品质取决于化学品供应商。半导体制造商无法及时有效的发现来自供应商的化学品存在的问题。不管是什么原因（供应商、机械故障或人为因素）导致了化学品的变化，最终产品都会受到影响。事实上，可以说芯片质量反而成为判断化学品是否合格的最终检验标准。本文件将讨论各种不同的监测方法；为半导体化学品推荐经济高效且普遍适用的理想测量方法。解决整个问题的办法不是依靠单一设备或方案，而是需要整套设备和化学品分配领域中的基本思维的转变。我们还将对支持数据和其他相关实验结果进行讨论，来支持和论证我们的观点。

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客户案例

案例

维萨拉是许多半导体制造厂测定钨的 CMP 研磨液中 H2O2 浓度的仪器供应商

维萨拉 K‑PATENTS 半导体行业用折光仪为半导体制造环境设计。该仪器尺寸小且不含金属，因此适合在不影响工艺的情况下测量化学物质。

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