Stabilitätstests für CMP-Lösungen
CMP-Technologien verwenden abrasive und korrosive chemische Suspensionen, um die Oberflächen von Substratmaterialien für den lithografischen Elektronikdruck zu planarisieren. Cer(IV)-oxid, auch Ceroxid genannt, wird routinemäßig als chemischer Katalysator im Schleifmittelprozess eingesetzt. Es beschleunigt die Schwächung der metallischen Oberflächenpartikel auf dem Halbleitersubstrat, und ein mechanisches Polierpad entfernt diese Partikel von der Oberfläche. Dieser Prozess verringert topografische Unregelmäßigkeiten, um eine Oberfläche zu erzeugen, die auf Angström-Niveau eben ist.
Ceroxid ist ein hocheffizientes Poliermittel für die Halbleiter-Oberflächentechnik, weist jedoch eine erhebliche kolloidale Instabilität mit einer Tendenz auf, dass dispergierte Partikel sedimentieren und agglomerieren. Dieses Verhalten kann die Effizienz des CMP-Oberflächenengineerings beeinträchtigen und mechanische Defekte im Halbleiter-Wafer verursachen. Oberflächenvariationen im mikroskaligen Bereich können die Effizienz und Funktionalität von Dünnschichtstrukturen erheblich verringern. Dies unterstreicht die Bedeutung robuster Stabilitätstests von Ceria-Suspensionen, die für CMP-Prozesse verwendet werden.
Stabilitätstests für CMP-Suspensionen werden eingesetzt, um die Effizienz polymerer Dispergiermittel in Ceroxid-Slurries zu bestimmen, die dazu entwickelt wurden, die Migration von Dispergiermittelpartikeln im flüssigen Medium zu hemmen. Der Stabilitätsanalysator TURBISCAN LAB für Partikelstabilität und -größenbestimmung wurde für Stabilitätstests von Ceria-Slurries auf Basis des Molekulargewichts der Dispergiermittel eingesetzt. Tests, die bei Umgebungstemperaturen von 35 °C durchgeführt wurden, zeigten, dass Ceroxid-Suspensionen häufig eine erhöhte Rückstreuung am unteren Ende der Probe und eine erhöhte Transmission am oberen Ende der Probe aufweisen. Dies ist auf die Sedimentierung von Partikeln im Laufe der Zeit zurückzuführen.
Diese Stabilitätstests haben es Analysten ermöglicht, die Kurzzeitstabilität von Formulierungen mit unterschiedlichen Molekulargewichten zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass Dispergiermittel mit höherem Molekulargewicht (längeren Polymerketten) eine längere kolloidale Stabilität ermöglichen.
