化学机械平面化(CMP)必须不断改善,以满足下一代IC设备制造的严格要求。CMP Slurry的精确流量控制对于实现可重复的平面化过程、最大限度地减少Slurry浪费和降低拥有成本 (COO) 至关重要。通过过滤监测和控制Slurry大颗粒浓度对于保持Slurry生命周期内的质量健康也至关重要。本研究使用磁悬浮离心泵和空气操作的双隔膜 (AOD) 泵报告对Slurry处理、过滤和流量控制数据。结果将呈现模拟循环回路至使用点(POU) Slurry输送系统。
测试使用 ~12.5(Silica-I) 和 ~25 (Silica-II) 固体silica abrasive oxide CMP slurry的重量百分比。使用AOD泵对剪切力敏感的二氧化硅浆料进行广泛的处理测试,产生了大量大颗粒聚合物。在类似的测试中,循环次数相当的状况下MLC 泵产生的大颗粒比 AOD 泵少。这些测试的循环回路中使用了标值 1.0 微米过滤器。与类似的AOD泵相比,在5小时再循环测试中使用MLC泵(回路中采用1微米褶皱深度过滤器)使用MLC泵进行浆浆再循环测试,显示过滤器压力下降和Slurry回路压力随时间推力的减少要小得多。这表明,与 AOD 泵系统相比,处理剪切敏感的silica slurries MLC 泵Slurry输送系统的过滤寿命显著增加。
对采用预压调节器、MLC泵基于差压式电子流量计的死循环流量控制系统的评估显示了良好的功能和分流一致性,并在测试结果于 50 mL/min 到 490 mL/min 的测试流量范围内, 短期和长期Slurry配送周期内的重复性。这种方法将通过消除不一致的Slurry流量和颗粒污染,提高过滤器寿命,提高设备产量,减少灾难性故障的可能性,并最大限度地减少由于频繁泵维护和更换而导致的停机时间和人工成本,在先进的 CMP 工艺中提供显著的好处。