用于平坦化晶圆的Slurry流体输送系统通常用于供应半导体晶元制造过程中。这些系统给Slurry加压并循环,保持颗粒悬浮,将其输送到工艺设备中。加压和循环是通过各种方式完成的,包括各种泵和压力真空技术。通常,Slurry在用于抛光晶圆之前,会通供应系统大约100次。
许多Slurries很容易被机械处理损坏。损伤通常以Slurry颗粒大小分布的变化的形式出现。大颗粒会刮擦晶圆表面,通常通过过滤去除。大颗粒往往会塞住过滤器,导致流速降低、压力下降增加和过滤器频繁更换。过滤器更换的频率取决于许多因素,包括Slurry类型、过滤器类型、过滤孔大小等级等。过滤器两侧的压力差的增加决定了其寿命。
确定在没有过滤的情况下,使用三种不同类型的泵(波纹管、隔膜和离心器)循环Semi-Sperse® 12(Cabot Microelectronics Corporation)对Slurry中颗粒大小分布的影响进行了实验。在与不同类型的泵循环后,观察到Slurry颗粒大小分布(PSD)于尾部的显著差异。
此外,确定泵工作方式导致的PSD大颗粒于分布尾部所观察到的变化是否与去除Slurry中大颗粒的过滤器寿命的变化相关进行了实验。评估10″Mykrolis Planargard™ CMP3 过滤器安装于输送Slurry回路内,三种类型的泵都有其压力下降的特点。观测到的结果:大颗粒的浓度越高,过滤器堵塞的速度就越快。