Le procédé CMP (planarisation chimico-mécanique) est un élément essentiel de la fabrication moderne de semi-conducteurs multicouches. Sa capacité à obtenir une régularité nanométrique le rend indispensable, face à la réduction constante des tailles de puces et des techniques lithographiques. Compte tenu des coûts élevés associés à la production de semi-conducteurs de pointe et du rôle crucial du CMP, il n'est pas surprenant que les suspensions abrasives utilisées dans ce procédé fassent l'objet d'une caractérisation rigoureuse.
Un lot de suspensions de qualité inférieure peut contenir des particules trop fines ou trop grossières, affectant le taux d'enlèvement, ou contenir quelques agrégats surdimensionnés provoquant des micro-rayures à la surface de la plaquette. Les fabricants et les utilisateurs de suspensions CMP sont très intéressés par les informations granulométriques. Cette mesure permet d'éviter la perte de millions de dollars de plaquettes en distinguant les bonnes suspensions des mauvaises. Une bonne suspension élimine la matière à un rythme constant et uniformément sur toute la plaquette, affichant des performances prévisibles grâce à une distribution granulométrique uniforme et une excellente stabilité. À l'inverse, une suspension peu stable peut rapidement former de gros agrégats de particules, causant des dommages irréparables à la plaquette.
À l'avenir, deux principaux types de suspensions CMP utilisant de l'oxyde de cérium cohabiteront : l'oxyde de cérium standard, dont la granulométrie est d'environ 100 nm, et l'oxyde de cérium nano, dont la granulométrie est inférieure ou égale à 10 nm. Ces types de suspensions CMP sont produits selon des méthodes différentes. L'oxyde de cérium standard est obtenu par décomposition de grosses particules en particules plus petites, tandis que la génération de particules directement à partir d'un liquide produit de l'oxyde de cérium nano. Cette différence de production influence nos exigences analytiques. L'oxyde de cérium standard, issu de la décomposition de grosses particules, présente une concentration plus élevée. Nous devons mesurer ces concentrations plus élevées, contrôler la granulométrie pendant le procédé, détecter le point final et identifier les grosses particules restantes. Pour l'oxyde de cérium nano, des mesures de concentration plus faibles sont nécessaires, ainsi que des informations sur le nombre de particules. Le contrôle du procédé de fabrication de la suspension CMP est également essentiel pour garantir la qualité du produit.
Analyseur de nanoparticules à centrifugation
Granulomètre par diffusion laser
Analyseur de nanoparticules
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