Vloeistof voor CMP waarin fijne slijpdeeltjes in een chemische oplossing zijn gedispergeerd. Maakt het oppervlak vlak door chemische werking te combineren met mechanisch polijsten.
Japanse benaming: スラリー
“Slurry” komt voor in 17 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. CMP en reiniging, Procesmaterialen (gassen, chemicaliën).
Vakgebied: CMP en reiniging
Een slurry voor CMP (chemisch-mechanisch polijsten) is een suspensie van abrasieve deeltjes, meestal tientallen tot meer dan honderd nanometer groot, in een chemische oplossing. Gangbare abrasieven zijn silica (SiO2), ceria (CeO2) en alumina. De vloeistof bevat pH-regelaars, oxidatoren voor metalen, corrosieremmers zoals benzotriazool voor koper, en dispergeermiddelen die voorkomen dat deeltjes samenklonteren. Deeltjesgrootte, hardheid, concentratie en chemie worden per laag afgestemd, en slurry is een van de grootste kostenposten aan verbruiksmaterialen bij CMP.
De chemie zet de bovenkant van de laag om in een zachtere of beter oplosbare laag, en de abrasieve deeltjes, aangedrukt door de pad, vegen die laag weg, zodat vers materiaal bloot komt te liggen om opnieuw te reageren. Wolfraam-CMP laat dit duidelijk zien: wolfraam is te hard om alleen met abrasie efficiënt te polijsten, daarom vormen oxidatoren zoals waterstofperoxide of ijzerzouten een zachter oxide dat de deeltjes verwijderen. De verwijderingssnelheid volgt grofweg de vergelijking van Preston, snelheid = k × druk × relatieve snelheid, waarbij k afhangt van slurry, pad en laag; verhoogde gebieden krijgen een hogere lokale druk en polijsten sneller, wat het oppervlak vlak maakt.
Voor het polijsten van oxide en interlaagdiëlektricum worden meestal silica- of ceriaslurry's gebruikt. Ceriaslurry's kunnen oxide veel sneller polijsten dan siliciumnitride, wat nitride tot een natuurlijke stoplaag maakt bij shallow trench isolation (STI). Koper-CMP gebeurt in fasen met verschillende slurry's: een snelle stap voor het bulkkoper, een mildere clearingstap en een barrièrestap die Ta/TaN en een beetje diëlektricum verwijdert. Het eindpolijsten van kale siliciumwafers gebruikt alkalisch colloïdaal silica, waarvan de zachte, fijne deeltjes schadevrije spiegeloppervlakken geven met een ruwheid rond 0,1 nm.
Slurrydeeltjes kunnen door indrogen, temperatuurschommelingen, pH-veranderingen of afschuiving in pompen samenklonteren tot clusters van micrometergrootte, en die clusters krassen wafers, wat koperlijnen kan kortsluiten of onderbreken en vooral schadelijk is voor kwetsbare low-k-lagen. Slurry wordt daarom rondgepompt, op temperatuur gehouden en vlak vóór het apparaat door filters van enkele micrometers geleid. Na het polijsten moeten achtergebleven deeltjes, metaalionen en remmers worden verwijderd met borstelreiniging en chemische reiniging terwijl de wafer nog nat is, omdat opgedroogde slurry zich stevig aan het oppervlak hecht.
Antwoord: A. Een polijstvloeistof waarin schuurdeeltjes zoals silica of ceria zijn gedispergeerd in een chemische oplossing
Slurry is een vloeistof waarin schuurdeeltjes van enkele tientallen tot ruim honderd nm, zoals silica (SiO2), ceria (CeO2) en aluminiumoxide, zijn gedispergeerd in een chemische oplossing met oxidatiemiddel, pH-regelaar, corrosie-inhibitor en dispergeermiddel. Deeltjes en chemie worden gekozen naar de te polijsten film, bijvoorbeeld silica of ceria voor oxidefilms en silicagebaseerde slurry met oxidatiemiddel voor wolfraam en koper. Het is een groot deel van de kosten van de verbruiksmaterialen voor CMP, en een gebied waarin Japanse bedrijven sterk zijn.
Antwoord: A. Ze vormen een beschermfilm op het koperoppervlak en onderdrukken overmatig etsen en corrosie
Slurry voor Cu-CMP bevat een oxidatiemiddel zoals waterstofperoxide en een complexvormer zoals glycine, die koper oplost, maar zo zou ook koper in verzonken delen, dat niet gepolijst hoeft te worden, oplossen. Corrosie-inhibitors zoals BTA vormen op het koperoppervlak een beschermende molecuullaag die alleen op de verhogingen, waar de pad contact maakt, wordt verwijderd, zodat het polijsten verloopt en planarisatie en corrosiebescherming samengaan. Bij reiniging na het polijsten moet deze film worden verwijderd.
De meest gebruikte abrasieven zijn silica (fumed of colloïdaal) en ceria, met alumina in sommige metaalslurry's; de keuze hangt af van de laag die wordt gepolijst en de vereiste selectiviteit.
Ceriaslurry's kunnen siliciumoxide veel sneller verwijderen dan siliciumnitride, zodat het polijsten in feite stopt op de nitridelaag die de actieve gebieden beschermt.
De meeste krassen komen van grote samengeklonterde slurrydeeltjes of harde brokstukjes die in de pad vastzitten, daarom wordt slurry gefilterd en rondgepompt en wordt de pad regelmatig geconditioneerd.
Slurry is een vloeistof waarin schuurdeeltjes van enkele tientallen tot ruim honderd nm, zoals silica (SiO2), ceria (CeO2) en aluminiumoxide, zijn gedispergeerd in een chemische oplossing met oxidatiemiddel, pH-regelaar, corrosie-inhibitor en dispergeermiddel.
Welke uitspraak over de slurry die bij CMP wordt gebruikt i…Slurry voor Cu-CMP bevat een oxidatiemiddel zoals waterstofperoxide en een complexvormer zoals glycine, die koper oplost, maar zo zou ook koper in verzonken delen, dat niet gepolijst hoeft te worden, oplossen.
Welke uitspraak over de rol van benzotriazool (BTA) en derg…De schuurdeeltjes in CMP-slurry zijn zeer fijne deeltjes van circa enkele tientallen tot ruim honderd nm.
Welke richtwaarde voor de grootte van de schuurdeeltjes in …Schuurdeeltjes in de slurry kunnen door temperatuurveranderingen tijdens opslag, afschuiving in de leiding of drogen samenklonteren tot grote klompen, die de wafer krassen.
Wat is het belangrijkste doel van een filter in de leiding …Het verbruik van slurry en afvalvloeistof kan ook worden verminderd en de methode is gebruikt voor onder meer STI-planarisatie, maar het beheer van defecten in de pad is een uitdaging.
Welke vorm van CMP laat de schuurdeeltjes niet in de slurry…CMP Numerieke apertuur (NA) Ceria (ceriumoxide) Contact STI (shallow trench isolation) Verdund fluorwaterstofzuur (DHF) Vergelijking van Preston Gate-last (replacement metal gate) Barrièremetaal (barrier metal) Selectiviteit