Công nghệ mài nhẵn cơ học (CMP) phải liên tục cải tiến để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của quá trình sản xuất thiết bị vi mạch thế hệ tiếp theo. Tính nhất quán của bột mài là điều cần thiết kiểm soát để quy trình đạt được độ lặp lại và tính đồng nhất cao. So với thiết bị bơm ly tâm từ tính Levitronix®, máy bơm khí nén (pneumatic pumps) có thể gây ra ứng suất cắt do van một chiều và các bộ phận khác. Ứng suất cắt trong máy bơm có thể gây ra sự kết tụ bột mài. Các hạt bột mài kết tụ có thể dẫn đến các vết xước nhỏ, gây ra lỗi wafer trong CMP. Hơn nữa, chất kết tụ bột mài dẫn đến tắc nghẽn bộ lọc nhanh chóng, dẫn đến tăng chi phí bảo trì.
Giảm sự kết tụ bột mài
Nguyên lý bơm cắt thấp
Công nghệ bơm ly tâm từ tính đảm bảo rằng không có bộ phận máy bơm nào tiếp xúc với nhau, cho phép xử lý nhẹ nhàng các chất bùn mỏng manh. Bề mặt vật liệu làm uớt mịn và không có ổ trục cơ học, các khe hở hẹp, vết nứt và vùng chết đảm bảo tiêu chuẩn cao nhất về sức khỏe của bột mài trong suốt vòng đời của nó.
Điều kiện kiểm tra
Bơm Levitronix® BPS-4, bơm màng và bơm đẩy ống thổi đã được đánh giá về tác động của chúng đối với tình trạng của bột mài Cabot Semi-Sperse® 12. Một thể tích bột mài cố định được tuần hoàn ở tốc độ 30 lpm và 2,1 bar, đồng thời các mẫu được lấy từ hệ thống vào những thời điểm đã chọn để phân tích. Sự phân bố kích thước hạt của từng mẫu được đo và mức tăng nồng độ hạt so với nồng độ ban đầu được so sánh.
Kết quả
Quan sát thấy sự thay đổi rất nhỏ trong sự phân bố kích thước hạt khí sử dụng bơm Levitronix®, bất kể kích thước hạt bột mài. Với bơm đẩy và bơm màng, người ta đã quan sát thấy sự thay đổi gia tăng đáng kể, đặc biệt là khi nồng độ hạt lớn.
Tăng tuổi thọ của bộ lọc nhờ việc giảm tắc do kết tụ bột mài
Tuổi thọ của bộ lọc CMP trong quá trình mài liên quan trực tiếp đến nồng độ các hạt lớn trong dung dịch bột mài. Do nồng độ các hạt lớn của bột mài có xu hướng ngày càng tăng lên khi sử dụng bơm đẩy hoặc bơm màng thông thường.
Điều kiện đánh giá
Sử dụng bơm Levitronix® BPS-4, bơm màng và bơm đẩy ống thổi đã được đánh giá về ảnh hưởng của chúng đến tuổi thọ của bộ lọc. Mỗi máy bơm được sử dụng để tuần hoàn khoảng 28,5 lít bột mài Cabot Semi-Sperse® 12 với tốc độ khoảng 29,5 lpm (7,8 gpm). Bộ lọc Mykrolis Planargard® CMP3 10” được lắp đặt phía sau mỗi máy bơm. Sự giảm áp suất trên mỗi bộ lọc, biểu thị mối tương quan về tuổi thọ của bộ lọc, được theo dõi và so sánh. Các thử nghiệm được tiếp tục cho đến khi độ giảm áp suất trên bộ lọc tăng ít nhất 10 psig hoặc bơm đạt được hơn 10.000 vòng quay.
Kết quả
Độ sụt áp đo được bằng bơm đẩy và bơm màng cao hơn khoảng 15 và 5 lần so với độ sụt áp được đo bằng bơm Levitronix®. Bơm Levitronix® là thiết bị duy nhất đạt 10.000 vòng quay mà không tăng áp suất giảm lên 10 psig.
