Фильтрация в процессах химико-механической планаризации

В производстве интегральных микросхем применяются подложки из монокристаллов кремния, арсенида кремния или полимеризованного кремния. Для получения качественного изделия все слои подложки должны быть идеально ровными. Для решения задачи по выравниванию структуры подложки в 80-х годах XX столетия на большинстве предприятий был внедрен процесс химико-механической планаризации. Суть процесса заключается в обработке поверхности подложки суспензией с абразивными частицами размера, измеряемого нанометрами. Залогом успеха является строгий контроль размера частиц. Применяемые суспензии изготавливаются на основе кислот или оснований и содержат частицы алюминия, кремния, церия и являются нестабильными системами с тенденцией к агломерации частиц. Частицы с размером, превышающими заданный, приводят к различным дефектам поверхности подложки, например, царапинам, что приводит к браку всей микросхемы. Поэтому суспензии изготавливаются с тщательным контролем соблюдения размера частиц. Они заменяются ежедневно на свежие, для чего на предприятиях установлены специальные емкости с объемом около 1 м³ и затем подаются под давлением в петлю рециркуляции, в которой обязательно установлен фильтр. Скорость потока суспензии в петле обычно находится в диапазоне 20-60 литров в минуту. Из петли рециркуляции, после прохождения через фильтр, суспензия подается на посты обработки подложек с потоком 0,1-0,5 л/мин.

Для поддержания постоянного качества суспензии рекомендуется установка фильтров в трех контрольных точках:

1. Перед закачиванием в емкость для ежедневного использования после растворения и смешивания. Даже в случае использования полностью готовых растворов их рекомендуется пропустить через фильтр при перекачивании в емкость. На данном участке рекомендуется применение фильтрующего элемента с рейтингом 5 мкм. Для бескремниевых суспензий, содержащих частицы металлов с небольшим содержанием твердой фазы (обычно менее 2%) можно использовать фильтрующий элемент с рейтингом 3 или 1 мкм.
2. Вторая точка – выход из емкости в петлю рециркуляции. Фильтрация в петле позволит удалить агломераты, которые образовались в емкости и петле во время циркуляции суспензии. Рейтинг элемента от 1 до 10 мкм в зависимости от состава суспензии
3. Третья точка фильтрации – выход суспензии из петли на пост – критическая точка, поскольку именно здесь обеспечивается качество суспензии, подаваемый на подложки. Рекомендуемые рейтинги от 0,3 до 1,0 мкм. По многочисленным исследованиям наиболее важно удалить частицы размером от 0,56 до 1,0 мкм – именно они представляют наибольшую опасность для поверхности подложки. Наиболее типичным рейтингом будет 0,5 мкм.

Для решения задач по фильтрации в процессах химико-механической планаризации мы рекомендуем применение элементов из глубинного полипропилена, в которых волокна скреплены термически без использования адгезивов и связующих смол. Конструкция на 100% состоящая из полипропилена, гарантирует широкую химическую совместимость и обеспечивает градиентную структуру пор с абсолютным рейтингом фильтрации. Внешний каркас обеспечивает дополнительную защиту фильтрующего материала и придает элементу дополнительную прочность. Более подробно с характеристиками фильтрующих элементов Amazon 04 SupaSpun II Вы можете посмотреть здесь.