新品發(fā)布｜Entegris SemiChem SCAPM200 三組分在線濕化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)

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新品發(fā)布｜Entegris SemiChem SCAPM200 三組分在線濕化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng) —— 雙屏精準控三劑，協(xié)同筑牢晶圓良率防線

在半導(dǎo)體先進制程中，濕法清洗占全程工藝的30%，CMP化學(xué)機械拋光與光刻技術(shù)的協(xié)同更是先進制程突破的關(guān)鍵，二者均對濃度控制提出高要求。作為半導(dǎo)體工藝監(jiān)測領(lǐng)域的產(chǎn)品，Entegris SemiChem在線濃度計早已憑借成熟的技術(shù)體系的實測表現(xiàn)，成為全球頭部晶圓廠的核心工藝配套設(shè)備，為CMP拋光、DSP +清洗等關(guān)鍵制程的濃度管控奠定堅實基礎(chǔ)。

Entegris SemiChem 在線濃度計（APM 系列）是集自動取樣、分析、數(shù)據(jù)報告于一體的專業(yè)化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對CMP Slurry中＜1% 超低濃度H?O?、DSP+清洗液中100-500ppm低濃度HF的精準檢測。該系統(tǒng)將實驗室級別的精準分析技術(shù)成功落地在線監(jiān)測場景，可實時校正漿料與清洗液成分，一站式解決CMP與濕法清洗的濃度管控需求，全球裝機量已近3000套，在臺積電、三星、SK海力士等頭部晶圓廠的多工藝環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用，成為半導(dǎo)體制造中穩(wěn)定工藝、提升良率的經(jīng)典利器。

圖1：Entegris SemiChem在線濃度計（APM系列）全家福

在經(jīng)典款SemiChem在線濃度計的技術(shù)積淀之上，Entegris 針對半導(dǎo)體先進制程對多組分協(xié)同管控、工藝響應(yīng)效率、設(shè)備集成性的更高要求，重磅推出進階升級新品——SemiChem SCAPM200 三組分在線濕化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)。這款升級產(chǎn)品在保留經(jīng)典款核心精準檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)多維度性能突破，雙屏精準捕捉DSP +中HF、H2SO4和H2O2關(guān)鍵組分的濃度動態(tài)變化，實現(xiàn)協(xié)同精準管控，從源頭穩(wěn)定清洗，為晶圓良率筑牢雙重保障，成為半導(dǎo)體先進制程下濃度監(jiān)測的全新產(chǎn)品！

圖2：SemiChem SCAPM200 三組分在線濕化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)

1. 銅化學(xué)機械拋光

2. 鎢化學(xué)機械拋光

3. 濕法蝕刻

4. 清潔

5. DSP+

6. 氮化物蝕刻

7. PAN蝕刻

8. 食人魚蝕刻

9. HF

1. 八路4-20mA模擬輸出
   

2. 16個可編程繼電器，每個測量單元8個

3. 以太網(wǎng)和RS232

4. 雙色觸摸屏

5. 兩個測量單位

6. Semi S2和NRTL認證

7. 集成試劑儲存

8. 兩個采樣點

9. 六支5mL數(shù)字滴定管

10. 多傳感器輸入

11. 同一樣本上的獨立或平行滴定法

半導(dǎo)體制造中，DSP+清洗液中HF與CMP研磨液（Slurry）中H?O?均依賴精準濃度控制，二者任一成分失衡，都會直接導(dǎo)致工藝失效，核心痛點集中顯現(xiàn)：

DSP+清洗液作為一種由去離子水、硫酸（H2SO4）、H2O2和HF組成的無機化學(xué)混合物，被廣泛應(yīng)用于后刻蝕工藝中的聚合物殘留去除。該清洗體系通過H2O2的強氧化作用分解有機殘留，同時借助HF對二氧化硅層的選擇性刻蝕能力，實現(xiàn)對顆粒污染物和無機殘留的有效清除。在DSP+清洗體系中，HF濃度的精確控制是決定工藝成敗的關(guān)鍵因素。

• HF濃度過高：導(dǎo)致二氧化硅層及金屬表面的過度刻蝕，嚴重時可能導(dǎo)致器件短路或斷路。

• HF濃度過低：則導(dǎo)致刻蝕能力不足，無法有效去除氧化物層及顆粒污染物，致使清洗不夠，導(dǎo)致器件性能退化與良率下降。

因此，HF濃度必須被嚴格控制在先進工藝窗口內(nèi)，以平衡清洗效率與結(jié)構(gòu)完整性。

H?O?是CMP Slurry的核心氧化劑，與晶圓表面材料反應(yīng)生成易去除的軟化層，是化學(xué)拋光的基礎(chǔ)，但其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易在光照、加熱下分解為水和氧氣，濃度失控的影響很快顯現(xiàn)：

• H?O?濃度過高：氧化層過厚阻礙機械研磨，拋光速率下降；過強的化學(xué)腐蝕會在晶圓表面留下劃痕，增加表面粗糙度；同時加速自身分解，降低 Slurry 穩(wěn)定性，還會腐蝕拋光墊、管道等設(shè)備，增加生產(chǎn)成本。

  
  

• H?O?濃度過低：氧化反應(yīng)不充分，拋光速率大幅減緩，拋光效果不佳；Slurry 穩(wěn)定性降低，需增加拋光時間與磨粒使用量，進一步推高運行成本。

圖3：CMP過程

傳統(tǒng)人工取樣檢測不僅滯后性強，更無法應(yīng)對HF揮發(fā)、H?O?分解及化學(xué)反應(yīng)消耗導(dǎo)致的雙組分濃度動態(tài)衰變，既難以保障單一組分的濃度穩(wěn)定，更無法實現(xiàn)多組分的比例協(xié)同；且市面部分改裝式 “在線設(shè)備" 存在漏液、可靠性差等問題，批次間工藝一致性差，良率波動風(fēng)險居高不下，更無法滿足先進制程的嚴苛公差要求。

Entegris SemiChem在線監(jiān)測系統(tǒng)，依托全球近3000套裝機驗證，成為臺積電、三星、SK 海力士等頭部晶圓廠的標配設(shè)備，專為半導(dǎo)體微電子環(huán)境設(shè)計，適配DSP+清洗工藝中HF、H2SO4和H2O2三組分監(jiān)測與CMP拋光工藝中H?O?的監(jiān)測需求，從根本上解決多組分濃度控制難題，核心優(yōu)勢盡顯硬核實力：

1. 高測量精度：系統(tǒng)采用電化學(xué)滴定與標準加入法相結(jié)合的原理，準確度可達顯示值的±0.2%，為DSP+化學(xué)組分的濃度精確控制提供了可靠數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2. 快速響應(yīng)：單次分析時間平均小于5分鐘，可實時檢測HF揮發(fā)等工藝偏差，確保在產(chǎn)品質(zhì)量受損前及時糾正異常。此外，雙觸摸屏型號在此基礎(chǔ)上可進一步縮短測試時間。

3. 高運行可靠性：系統(tǒng)平均工作時間超過8500小時，能夠經(jīng)受半導(dǎo)體制造環(huán)境的嚴峻考驗，保障連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

4. 主動過程控制：通過實時校正清洗液組分濃度，有效抵消化學(xué)反應(yīng)和揮發(fā)導(dǎo)致的介質(zhì)衰變，確保HF濃度始終處于工藝窗口，從而保障清洗效果的均勻性與重復(fù)性，為晶圓良率提升提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

在半導(dǎo)體先進制程持續(xù)突破的當下，工藝精度的要求愈發(fā)嚴苛，HF、H2SO4和H2O2的濃度管控已成為決定晶圓良率的核心環(huán)節(jié)，Entegris SemiChem SCAPM200 三組分在線濕化學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)的推出，精準破解了DSP +清洗與CMP拋光工藝中的組分濃度監(jiān)測難題。憑借超高的測量精度、快速的工藝響應(yīng)、穩(wěn)定的運行表現(xiàn)與智能的主動控制能力，這款經(jīng)全球近3000套裝機驗證的成熟設(shè)備，已成為頭部晶圓廠的核心工藝伙伴，為半導(dǎo)體制造筑牢良率防線。

圖4：Slurry的整個生命周期

從濕法清洗到CMP拋光，Entegris SemiChem SCAPM200以多工藝適配、三組分精準管控的核心能力，實現(xiàn)半導(dǎo)體關(guān)鍵制程的濃度實時監(jiān)測與工藝主動優(yōu)化，助力半導(dǎo)體制造企業(yè)突破制程瓶頸、穩(wěn)定產(chǎn)品良率、降低生產(chǎn)成本。未來，我們將繼續(xù)以前沿的工藝監(jiān)測技術(shù)，賦能半導(dǎo)體先進制程發(fā)展，為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的升級提供堅實的技術(shù)支撐。