晶圆厂化学制程监测和故障检测
通过在线实时湿化学品测量提升良率，保护机台和晶圆质量
通过可靠的化学制程控制，确保芯片质量稳定
在半导体制造中，芯片质量与制程变化的可控程度密切相关。在实际应用中，这意味着将各项参数分布控制在规范的上下限范围内，并稳定满足关键质量特性 (CTQ) 和客户要求。如果变化过大，很快会出现产品质量问题、良率损失和返工。为确保向市场持续稳定供应优质产品，晶圆厂需要确立完善的质量评估指标，实施严格的制程控制和可靠的化学品监测。
化学品是产品质量和制造的重要一环。半导体晶圆厂在整个制程中要消耗大量化学品。每个化学品制程步骤的重复性和复现性极为重要，即便是稍微偏离规范，也可能导致设备污染和晶圆报废，带来严重损失。
不要让晶圆成为化学品监测工具
从化学品的角度来看，有两道主要工序直接关系到产品质量：
- 过程监测：持续维持所需的化学成分。
- 缺陷检测：确认向制程输送的是正确的化学品，并且浓度也正确。
通过精确的实时监测，晶圆厂始终掌握每条化学品流的成分。如果没有实施监测，晶圆实际上就充当了化学品监测工具。在晶圆层面检测到问题时，说明晶圆已经报废，并且可能已经发生大规模设备污染，因而会增加成本和停机时间。
典型化学品
受监测的典型化学品包括用于清洗、刻蚀及其他湿法制程的 HF、IPA、DHF、H₂O₂、HNO₃、HCl、KOH、NaOH 和 NH₄OH。
维萨拉 Polaris™ PR53S 半导体在线折光仪
用于半导体湿法工艺
紧凑型超纯在线折光仪，适用于半导体湿法工艺中的实时化学浓度测量。它能够直接在工艺线和工具中提供高度准确、可靠且可重复的测量，实现对混合、清洗、蚀刻、CMP 及现场应用的连续监测。
PR53S 的改良 PTFE 流通池和 ¼-1 英寸 Pillar 或 Flare 式连接，可实现与湿法机台、化学分配系统及工艺工具的无缝集成。这有助于保持严格的过程控制，同时简化操作并减少对复杂分析仪系统的需求。
为半导体晶圆厂带来的主要好处
一种用于晶圆厂多个湿法制程监测点的在线测量原理
持续实时监测浓度信息，实现更严格的制程控制和更高的良率
在大批量分配和现场混合过程中，取代复杂且昂贵的分析仪
基于折射率技术和集成温度补偿，实现精准、无漂移的浓度测量
在苛刻的化学品、研磨液和晶圆厂条件下，持续多年保持良好表现
长期稳定性良好，无移动部件，维护需求低，正常运行时间长
晶圆厂化学制程监测和故障检测方面的应用
维萨拉为湿化学品浓度测量提供可靠准确且经济高效的在线实时计量方法，
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制程监测、
缺陷检测和 CMP 研磨液成分及浓度控制。
散装化学品运送
进厂化学品质量检测，例如 HF、IPA、DHF、H2O2、HNO3、HCI、KOH、NaOH、NH4OH。
半导体湿化学品
使用湿法机台或湿法制程制造硅晶圆时，实时监测湿化学品浓度。
CMP 过氧化物的混合和分配
关键制程系统：化学机械研磨 (CMP) 制程期间过氧化氢 (H2O2) 或其他氧化剂的浓度监测。
KOH 硅蚀刻
监测 KOH 溶液浓度以确定正确的蚀刻终点。
使用 EKC® 化学品去除蚀刻残留物
喷雾溶剂工具 EKC® 含水量监测。
晶圆清洗时进行化学品识别监测
即刻切换晶圆化学清洁剂，如氢氟酸 (HF)、去离子水 (DIW)、SC-1（H2O2、NH3）。
太阳能（光伏）行业：去除太阳能晶片锯切残留物
乳酸 CH3CHOHCOOH 或乙酸 CH3COOH 溶液浓度监测。
尽可能提高危险区域的生产效率和安全性
维萨拉 Polaris 在线折光仪提供适用于危险区域的 Ex 认证产品版本。
根据所选的产品选件，折光仪设计为可安装在
IECEx/ATEX 区域 0/1（北美 1 级 1 区）或区域 2（1 级 2 区）中。
Polaris Ex 版本与 Indigo520 兼容，以确保尽可能提高生产效率。
Indigo520 以及区域 0/1 级 1 区情况下的相关 IS 设备均放置在安全区域。
适用于维萨拉 Polaris™ 在线折光仪的 Indigo80
了解维萨拉 Indigo80 和 Polaris™ 在线折光仪的优秀组合。使用 Indigo80 无需停机即可配置和校准探头，记录各个探头的数据用于快速诊断，并轻松识别潜在的维护需求。
白皮书
在线折射率，用于 CMP 新鲜进料和 CMP 浆料废液的分析表征
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理想技术。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。
用在线折光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理想技术。很多新涌现的制程都使用 CMP 作为搭建电路结构的关键工具，如果动态增加 CMP 步骤次数，研磨液成分偏离规格，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，但是它们需要昂贵的设备和很高的维护费用，并且仅提供指定间隔的离散采样。折光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。
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晶圆厂检测 CMP 浆料混合和分配系统故障的理想技术。折光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%。在晶圆厂的长期研究中，这种针对 CMP 研磨液成分的测量方法十分可靠，三年连续运行中，除了例行冲洗混浆池之外，无需维护仪表。
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地发现来自供应商的化学品存在的问题。无论什么原因（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。本文件将讨论多种不同的监测方法；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。
晶圆厂化学品工艺相关产品
维萨拉 Polaris™ PR53S 半导体在线折光仪
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博客、网络研讨会和成功案例
液体浓度测量
维萨拉提供多种产品，可满足不同行业对于液体测量的特定需求。
了解有关折光仪技术及其应用的更多信息，并访问产品相关资料。
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