高速离心纳米粒度仪在研磨抛光行业中的应用

中国粉体网讯  化学机械抛光(CMP)是集成电路的关键制造步骤之一，其效果直接影响到晶圆、芯片最终的质量和良率。典型的CMP浆料由分散在酸性或碱性溶液中的纳米或者亚微米级磨料组成，磨料颗粒的粒度分布是直接影响CMP效果也即平均磨除率、平整度与均匀性、选择比和表面缺陷的关键指标。

研磨液颗粒尺寸会对抛光表面的表面质量产生显著影响。大量所谓的超大颗粒往往会在抛光的晶片上产生高的划痕数。对于超大颗粒分类的具体界限，目前还没有达成一致意见。然而，人们普遍认为，在CMP过程中，大于1.0μm的颗粒肯定会划伤大多数表面。大于0.5μm的颗粒也有可能导致划痕相关缺陷。这意外地与最流行的光学粒子计数器之一的尺寸限制（0.5μm）一致。超大颗粒对气相二氧化硅研磨液的影响及其与二氧化硅薄膜划痕的相关性，发现该计数与在基底上观察到的划痕数量直接相关。发现引起划痕的颗粒的等效直径为0.68μm。

随着半导体工业飞速发展，电子器件尺寸缩小，要求晶片表面平整度达到纳米级。作为芯片制造不可或缺的一环，CMP工艺在设备和材料领域历来是“兵家必争之地”。而CMP工艺离不开研磨料的发展，那么对于磨料的颗粒粒度表征就显得尤为重要。

CMP磨料颗粒的典型尺寸范围是50-250nm，典型的过大聚集体为1-10μm，并出现在ppm范围内。颗粒表征的挑战来自于精确确定纳米级颗粒尺寸，同时还识别出相对较少的微米级聚集体。CPS纳米粒度分析仪是表征磨料颗粒粒度的有力工具。它可以分析任何粒度分布介于0.005和75微米的颗粒，提供比其他粒度分析方法好2到10倍的分辨率。最小峰值宽度可小至峰值直径的2%，粒径差别在大于3%的窄峰可以被完全分辨出来。

儒亚科技(北京)有限公司（简称：儒亚科技）是一家专业的分析仪器供应商和工业自动化物联网解决方案提供商，前身是荷兰安米德公司上海代表处和德国Rubotherm GmbH中国分公司。

儒亚科技通过其世界领先的高速圆盘离心高精度纳米粒度分析仪、激光视频双通道激光粒度粒形分析仪、高精度在线粘度分析仪、物联网油液IoT在线分析系统等产品为各行各业的生产和研发赋能。同时也为新能源、石化、化工、半导体、生物制药、环保、新材料等领域提供最新科技前沿的技术。

在CMP研磨抛光领域，儒亚科技提供两款粒度表征利器，一款是涵盖5纳米到75微米超宽粒径范围的美国CPS公司的高精度圆盘离心纳米粒度分析仪，另外一款是激光和视频双通道的荷兰安米德公司的EyeTech激光粒度粒形分析仪，服务于CMP浆料的粒度和粒形表征。可以有效测量得到浆料磨料颗粒的粒径大小、粒径分布均一性、颗粒的图像以及每个颗粒的40个形状参数，从而保证抛光的效果，降低缺陷并提高良率。

2024年7月9日，中国粉体网将在郑州举办“2024高端研磨抛光材料技术大会”。届时，儒亚科技(北京)有限公司总经理熊向军将带来《高速离心纳米粒度仪在超硬材料和高效研磨领域的应用》的报告，报告中详细介绍用于研磨抛光行业中的两款纳米粒度分析仪。

来源：Royalab、儒亚科技官网

（中国粉体网编辑整理/空青）

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