動態表麵張力在半導體行業的應用

5G、人工智能、智慧交通等消費電子、汽車電子、計算機等應用領域的發展，對芯片的性能提出更高的要求，加快了芯片製程升級，從(cong) 而帶動了半導體(ti) 行業(ye) 的發展。半導體(ti) 晶圓製造工藝包括擴散，光刻，蝕刻，離子注入，薄膜生長，拋光，金屬化等環節，需要用到各種特殊的液體(ti) ，如顯影液，清洗液，拋光液等等，這些液體(ti) 中表麵活性劑的濃度對工藝質量效果產(chan) 生深刻的影響。

動態表麵張力在半導體晶圓清洗工藝的應用

半導體晶圓清洗工藝要求

芯片製造技術的進步驅動半導體(ti) 清洗技術快速發展。在單晶矽片製造中，光刻，刻蝕，沉積等工藝後均設置了清洗工藝，清洗工藝在芯片製造進程中占比最大，隨著芯片技術節點不斷提升，對晶圓表麵汙染物的控製要求也越來越高。

為(wei) 了滿足這些高的清潔度要求，清洗劑的濃度一定要保持在適當的濃度範圍之內(nei) ，成功的清潔工藝有兩(liang) 個(ge) 條件：

1. 為(wei) 了達成所需的清潔效果，清洗劑的濃度需要在規定範圍內(nei) 。

2. 在最後的漂洗過程後，須避免表麵活性劑在矽晶圓上殘留，殘留的表麵活性劑對後麵的處理工藝會(hui) 造成不利影響。

為(wei) 了達到精確和潔淨的工藝效果，需要高純度和高可靠的清洗劑，清洗的好壞直接影響下一道工序，甚至影響器件的成品率和可靠性，然而在清洗工藝過程中，工人往往忽略監控清潔和漂洗工序中表麵活性劑的濃度，表麵活性劑經常過量。為(wei) 了消除表麵活性劑過量帶來的不利影響，往往要費時費力地增加漂洗工序。

德國析塔SITA動態優化監控清洗槽液中清洗劑濃度

德國析塔SITA動態表麵張力儀(yi) 可以輕鬆精準測量清洗槽液中表麵活性劑濃度，使用工人可以根據消耗量進行適量添加，提高工業(ye) 清洗的穩定性。不僅(jin) 如此，在最後的漂洗工序中，可以通過使用析塔SITA動態對槽液中殘留的表麵活性劑濃度進行測量，預判晶圓清洗質量。

動態表麵張力在半導體晶圓切割工藝的應用

半導體晶圓切割和CMP工藝要求

半導體(ti) 晶圓切割是半導體(ti) 芯片製造工藝流程中的一道必不可少的工序，在對晶圓進行切割時，由於(yu) 強機械力的作用，半導體(ti) 晶圓邊沿容易出現微裂、崩邊；由於(yu) 半導體(ti) 晶圓表麵應力分布不均，容易導致在半導體(ti) 晶圓製造中產(chan) 生大量滑移錯位，外延層錯，甚至破裂等問題，因此需要選擇性能優(you) 越的切割液避免晶圓切割出現問題。晶圓切割液含有表麵活性劑，合適的表麵活性劑濃度能保證漿料在線鋸及晶圓表麵的附著量。

在半導體(ti) 晶圓CMP工藝中，利用機械力作用於(yu) 晶圓片表麵，同時研磨液中的化學物質與(yu) 晶圓片表麵材料發生化學反應來增加其研磨速率。為(wei) 了讓研磨盤的潤濕達到最優(you) 狀態，在研磨液中需要加入表麵活性劑。

德國析塔SITA動態優化監控切割液和研磨液表麵活性劑濃度

然而目前在晶圓切割和CMP工藝中，監測切割液和研磨液表麵活性劑濃度往往容易出現問題，如果將樣品送到第三方實驗室進行檢測，成本高，且有一定時差，無法快速矯正表麵活性劑濃度。德國析塔SITA動態，可以快速簡單測量切割液和研磨液動態表麵張力，量化數據呈現液體(ti) 表麵活性劑濃度，幫助工人迅速將實際值與(yu) 期望值作比較，及時調整表麵活性劑濃度。

動態表麵張力在半導體晶圓光刻工藝的應用

半導體(ti) 晶圓在光刻工藝中使用顯影劑溶解光刻膠，將光刻膠上的圖形精確複製到晶圓片上。四甲基氫氧化銨（TMAH）溶液是常用的顯影劑，人們(men) 往往在四甲基氫氧化銨（TMAH）溶液中添加表麵活性劑，以降低表麵張力，改善光刻工藝中光刻膠的粘附性，改善光刻顯影液對矽片塗膠麵的潤濕，使溶液更易親(qin) 和晶圓表麵，確保一個(ge) 穩定且不與(yu) 表麵幾何形狀相關(guan) 的蝕刻過程。

德國析塔SITA動態優化監控TMAH溶液表麵活性劑濃度

使用德國SITA析塔可以實現快速連續監控TMAH溶液表麵張力，並在設定的範圍內(nei) 自動比較數據，使用工人可以在表麵活性劑濃度超出限定值後，短時間迅速反應采取相關(guan) 措施。

動態表麵張力在半導體晶圓蝕刻工藝中的應用

在太陽能電池生產(chan) 過程中，需要對晶圓進行蝕刻工藝，將顯影後的簡要蝕刻區域的保護膜去除，在蝕刻時接觸化學溶液，達到溶解腐蝕的作用，形成凹凸或者鏤空成型的效果，使用工人往往在蝕刻劑溶液中添加異丙醇IPA，以降低蝕刻劑溶液表麵張力。

晶圓蝕刻工藝中容易存在的問題是：蝕刻過程的對流會(hui) 引起異丙醇的快速蒸發，蝕刻劑表麵張力增加，蝕刻工藝質量下降，因此需要將蝕刻劑中異丙醇濃度控製在規定範圍內(nei) ，然而靜態表麵張力的測量方法如拉環法和吊片法無法實現在生產(chan) 過程中動監測蝕刻劑溶液表麵張力以得知異丙醇濃度。

德國析塔SITA動態優化監控蝕刻溶液表麵活性劑濃度

德國析塔SITA動態可以精確快速測量蝕刻劑溶液動態表麵張力，使用工人可以將測量值與(yu) 實際所需值進行對比，得出異丙醇濃度是否在規定範圍內(nei) ，如超出限定值後，則可以在短時間內(nei) 快速采取相應措施，達到高質量的蝕刻工藝和避免異丙醇過量，節省成本。

德國析塔SITA動態介紹

德國析塔SITA動態采用氣泡壓力法測量液體(ti) 動態及靜態表麵張力，通過智能控製氣泡壽命，測出液體(ti) 中表麵活性劑分子遷移到界麵過程中表麵張力的變化過程，即連續的一係列動態表麵張力值以及靜態表麵張力值。

德國析塔SITA動態，共有4種型號。

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