Detecção de falhas e monitoramento do processo químico de fabricação

Em aplicações de monitoramento de processo, a química desejada deve ser mantida com o tempo. Em aplicações de detecção de falhas, o sistema deve verificar se o produto químico correto está sendo distribuído para o processo. Com o monitoramento preciso, os fabricantes sabem qual é a composição de cada fluxo químico. Sem o monitoramento, as pastilhas se tornam, na prática, os monitores químicos. Quando chegarem a esse ponto, as pastilhas já estarão perdidas, e pode ter ocorrido a contaminação em grande escala do equipamento.

O refratômetro semicondutor Vaisala K‑PATENTS® oferece monitoramento de líquidos em tempo real e impede que concentrações erradas de produtos químicos sejam distribuídas para as obreias, indica os momentos de pico (por exemplo, para água em EKC na remoção de resíduos após a gravação) e indica a duração do banho e a concentração de KOH na gravação do silicone.

 

Aplicações em detecção de falhas e monitoramento do processo químico de fabricação

A Vaisala oferece metrologia em linha, em tempo real, confiável, precisa e econômica para medições de concentração de química úmida que pode substituir analisadores caros e complexos usados em detecção de falhas e monitoramento do processo químico de fabricação, bem como composição de mistura CMP e controle de concentração.

Entrega de produtos químicos a granel

Detecção de qualidade dos produtos químicos de entrada, como: HF, IPA, DHF, H2O2, HNO3, HCI, KOH, NaOH, NH4OH. 

Produtos químicos úmidos dos semicondutores

Monitoramento de concentração em tempo real de produtos químicos úmidos durante a fabricação da obreia de silicone.
 

Mistura e distribuição de peróxido no CMP

Sistemas de processo crítico: peróxido de hidrogênio, H2O2 ou outro monitoramento de concentração do agente oxidante durante o processo de planarização de mecânica química (CMP). 

Gravação do silicone com KOH

Monitoramento de concentração de banho de KOH para determinar o ponto final de gravação correto. 

Tratamentos pós-limpeza de EKC

Monitoramento de teor de água no EKC para ferramentas solventes em spray. 

Detecção de interface química na limpeza da obreia

Troca instantânea de ácido fluorídrico (HF) de produtos químicos de limpeza de pastilha, água deionizada (DIW), SC-1 (H2O2, NH3). 

Indústria solar (fotovoltaica): remoção de material de serragem residual das obreias solares

Monitoramento de concentração de banho de ácido lático CH3CHOHCOOH ou ácido acético CH3COOH. 

White papers

Índice de refração em linha em caracterização de ensaio de mistura CMP fresca e efluente gasta

As medições de índica de refração (RI) em linha são a técnica escolhida para qualificar o teor de peróxido de hidrogênio em misturas CMP. No entanto, o teor de peróxido não é a única métrica de mistura de interesse. Geralmente, as misturas são entregues do fabricante em forma concentrada, diluídas posteriormente em água e peróxido na fábrica. Apesar de a densidade da mistura ser um parâmetro crítico para desempenho de CMP, a densidade de entrada pode variar de acordo com o lote.

O índice de refração em linha substitui a titulação automática na qualificação da concentração de H₂O₂ em CPM de tungstênio

Medições de índice de refração se estabeleceram como a técnica de escolha para a qualificação de teor de peróxido em misturas para CMP de tungstênio. Muitos fluxos de processo emergente usam CMP como ferramenta essencial para criar estruturas de circuito, aumentar drasticamente o número de etapas de CMP – e, portanto, o número de oportunidades para perda de rendimento se a composição de mistura desviar da especificação. Apesar de as medições de titulação automática poderem oferecer resultados extremamente precisos, elas impõem maiores custos com equipamentos capitais e de manutenção contínuos, oferecendo apenas amostras discretas em intervalos específicos. O índice de refração, uma medição contínua que não consome mistura, ajuda os fabricantes a identificar as falhas de composição de mistura rapidamente, reduzindo o número de obreias em risco.

Monitoramento do índice de refração em linha para detecção de falhas de mistura CMP

As medições de índice de refração em linha se estabeleceram como a técnica de escolha para detecção de falhas em mistura de CMP e sistemas de distribuição de fabricantes líderes. O índice de refração, uma medida contínua e sem amostra, ajuda os fabricantes a identificar as mudanças na composição da mistura rapidamente.

Quando calibrado para a temperatura de uma mistura específica/características do índice de refração, as medidas do índice de refração podem determinar a concentração de peróxido de hidrogênio com uma precisão de até ±0,02% por peso, tanto para misturas de cobre quanto tungstênio. Em estudos de longo prazo nesta fabricação de ponta, as medições para processos CMP de tecnologia de nó baixa detectou as composições de mistura de maneira confiável por três anos, sem manutenção do instrumento além do rotineiro nivelamento do tanque misturador. 

Monitoramento químico in situ nos recursos de produtos químicos de fabricação de semicondutores

A qualidade dos produtos químicos de entrada foi deixada nas mãos dos fornecedores de produtos químicos. Os fabricantes dos semicondutores têm pouca ou nenhuma capacidade de detectar problemas com químicas de processo de seus fornecedores. Foi descoberto que o produto é exposto a qualquer alteração química de entrada, não importa a causa, do fornecedor, mecânico ou humano. Na verdade, pode-se dizer que o produto é usado como método de monitoramento para os produtos químicos. Este trabalho discutirá a variedade das diferentes metodologias de monitoramento e sugerir as práticas recomendadas para aplicação econômica para uma grande variedade de produtos químicos de semicondutores. A solução para o problema geral não é um único dispositivo ou esquema, mas sim um conjunto de dispositivos e alteração do pensamento fundamental na área de distribuição química. Dados de apoio e outros resultados experimentais relevantes também serão discutidos para apoiar e reforçar os achados.