Em todas as principais instalações de fabricação de semicondutores, matérias-primas e produtos químicos são comprados de fontes externas. Isso pode levar a um grande problema de qualidade se os materiais recebidos não estiverem de acordo com os padrões de qualidade de suas instalações. Simplesmente, matérias-primas de baixa qualidade levarão a CIs abaixo da média.
A METTLER TOLEDO possui uma linha de equipamentos de inspeção, validação e qualificação que garantirá que as matérias-primas e produtos químicos recebidos sejam de alta qualidade o suficiente para atender às suas especificações e demandas de qualidade do produto final.
A criação de um semicondutor começa com o silício bruto que deve ser refinado para obter a forma ultrapura de cristal único necessária para a fabricação de semicondutores. As plantas de produção começam purificando o silício bruto para remover quaisquer impurezas antes de derretê-lo. Isso é essencial para garantir o desempenho e a confiabilidade do semicondutor final. O processo de crescimento do cristal permite que os átomos de silício se reorganizem em uma única estrutura cristalina à medida que se solidificam, formando um grande lingote de silício cilíndrico final. Durante o crescimento do cristal, impurezas específicas, ou dopantes, são adicionadas para modificar as propriedades elétricas do cristal e criar semicondutores do tipo p ou n. Por fim, o lingote de silício cultivado passa por recozimento, um tratamento térmico que remove tensões e defeitos na estrutura cristalina, garantindo uniformidade e qualidade.
O processo de extração de lingotes acontece em um forno confinado e isolado e requer dias para ser concluído. Portanto, garantir o processo de desenvolvimento do lingote é crucial para melhorar o rendimento do produto. As balanças de piso de perfil ultrabaixo da METTLER TOLEDO podem ser colocadas sob o forno de crescimento, o que fornece a alteração em tempo real nos dados de peso, garantindo a continuidade do processo.
Uma vez que o lingote de silício é cultivado, o próximo passo crítico é cortá-lo em wafers finos. Esses wafers servem como substrato para os circuitos integrados. Os lingotes são primeiro aparados para remover irregularidades e criar uma superfície plana antes de serem cortados em bolachas finas usando serras diamantadas ou serras de fio. Normalmente, os wafers são cortados com uma espessura de 200 a 300 micrômetros. Os wafers de corte bruto são cuidadosamente limpos para remover quaisquer detritos ou contaminantes que foram depositados no processo de fatiamento.
As instalações de fabricação de wafers e chips geralmente usam vários compostos, produtos químicos, gases e matérias-primas diferentes como parte dos processos. Quando os produtos químicos entram nas instalações, todo o veículo de entrega é normalmente pesado. Isso fornecerá dados sobre a quantidade de material que está entrando, mas não informará a pureza ou a composição dos materiais.
No entanto, essa verificação rápida permitirá que você evite problemas associados à entrega insuficiente ou excessiva de matérias-primas. A pesagem rápida do veículo o ajudará a prever problemas de produção que podem ser causados por ter pouca matéria-prima disponível.
Depois que os contêineres são descarregados e trazidos para suas instalações, eles podem ser verificados quanto à qualidade antes de serem usados em sua operação de fabricação de semicondutores.
As células de carga e balanças de piso da METTLER TOLEDO irão permitir-lhe obter medidas exatas dos materiais antes de usá-los em suas instalações. Também oferece uma oportunidade de fazer engenharia reversa da combinação de produtos químicos presentes em um composto. As balanças de laboratório e instrumentos analíticos da METTLER TOLEDO permitirão que você inspecione as matérias-primas e verifique a qualidade antes do uso.
A eficiência do polimento depende do processo de oxidação que ocorre no wafer de silício. Você pode usar várias técnicas, como titulação, para determinar a concentração de H2O2 na solução que produz a pasta. Alternativamente, medir a densidade ou o índice de refração fornece uma análise rápida, simples e segura.
Produtos químicos recebidos como silano, oxigênio e óxido nitroso são usados durante o processo de Deposição Química de Vapor (CVD). O argônio é usado posteriormente para remover contaminantes. Todos esses gases requerem uma qualidade incrível para ter o impacto certo em seus wafers.
A fotolitografia geralmente utiliza produtos químicos fotorresistentes, soluções de revelação (como TMAH), revestimentos antirreflexo e solventes provenientes de fornecedores externos. A qualidade de seus solventes, como IPA ou acetona, é tipicamente trivial e não terá um grande impacto em seu processo. No entanto, os produtos químicos fotorresistentes determinarão a qualidade do seu processo de fotolitografia.
A fabricação de fotorresistentes é uma tarefa complexa que combina formulação química de alta precisão, rigoroso controle de qualidade e artesanato fino. A execução precisa de cada etapa é crucial.
Garantir o peso exato dos fotorresistentes em cada recipiente durante o processo de enchimento é essencial e afeta não apenas a consistência da qualidade do produto, mas também a eficiência econômica e a reputação de mercado da empresa.
Neste processo crítico, a tecnologia de pesagem industrial torna-se a pedra angular da qualidade fotorresistente, especialmente na medição precisa de matérias-primas, controle preciso de ingredientes, enchimento preciso e inspeção de qualidade final de produtos.
Produtos químicos brutos pobres levarão a revestimentos irregulares e litografia não acelerada. A estabilidade química e a sensibilidade dos materiais fotorresistentes estão frequentemente ligadas ao pH da solução, que pode ser medido de forma eficiente usando medidores e sensores de pH da METTLER TOLEDO.
As operações de gravação removem materiais ou áreas específicas do seu wafer. Isso é feito usando cloro, brometo de hidrogênio, oxigênio, gases à base de flúor (corrosão a seco) ou fórmulas de produtos químicos específicas da empresa (corrosão úmida). Os produtos químicos, adquiridos externamente, podem ter grandes variações na qualidade e composição química, o que influenciará a qualidade do processo de gravação.
Garantir a preparação precisa de ácidos nas instalações do fornecedor leva a materiais consistentemente de alta qualidade, que são essenciais para obter processos de gravação confiáveis e precisos. Ao utilizar soluções avançadas de pesagem, os fabricantes aumentam a confiabilidade da produção, simplificam as operações e apoiam o compromisso com práticas sustentáveis, levando a um melhor gerenciamento de recursos e economia de custos ao longo do tempo.
O pH das soluções químicas usadas durante o processo de condicionamento pode ser medido com eficiência usando os sensores de pH em linha e off-line da METTLER TOLEDO, enquanto a concentração de condicionamento e as diferentes moléculas formadas ao longo do processo podem ser determinadas usando nossas soluções de titulador .
Nas operações de decapagem, você provavelmente usará plasmas de oxigênio, ácido sulfúrico, peróxido de hidrogênio, NMP ou dimetilsulfóxido. Todos esses solventes são usados para remover estratégica e especificamente porções de fotorresistente em um wafer de silício. A qualidade dos produtos químicos influenciará, portanto, a qualidade do processo de decapagem e pode ser monitorada usando medições de densidade e refratometria .
É essencial monitorar de perto a qualidade da solução de lavagem, pois quaisquer impurezas na superfície do wafer de silício podem afetar negativamente as etapas de processamento subsequentes e comprometer a qualidade do produto final. O monitoramento preciso in situ fornece informações em tempo real sobre a condição do banho, permitindo o reabastecimento oportuno, o que pode ser altamente econômico para o processo geral de fabricação. Nossas sondas ReactIR e ReactRaman™ oferecem uma maneira fácil e eficaz de rastrear a composição de banhos de limpeza ou lavagem, garantindo a qualidade ideal durante toda a produção.
Verificar a concentração de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) ou ácido sulfúrico (H₂SO₄) em soluções de limpeza. A espectrofotometria UV/VIS garante que essas soluções estejam dentro da faixa de concentração correta para uma limpeza eficaz do wafer.
Com a nossa ajuda, você pode ter uma visão melhor da quantidade, qualidade e composição de suas matérias-primas.
Células de Carga e Balanças de Piso: Forneça medições exatas de materiais a granel para evitar problemas de sub ou excesso de entrega.
Balanças de precisão: Garanta a pesagem precisa das matérias-primas recebidas para controle preciso e garantia de qualidade.
Balanças Analíticas MS/ML: Garanta a medição precisa de produtos químicos, o que é crucial para manter a pureza e a consistência do lingote de silício.
Balanças: Garanta a pesagem precisa das matérias-primas recebidas para controle preciso e garantia de qualidade. Garanta a medição precisa de produtos químicos, o que é crucial para manter a pureza e a consistência do lingote de silício. Garanta a pesagem precisa do wafer. Verifique a densidade e a pureza do silício e de outras matérias-primas sólidas para manter os padrões de alta qualidade.
Medidores de densidade: Verifique a densidade e a pureza das soluções químicas para manter os padrões de alta qualidade.
Ponto de Fusão (Ebulição): Verifique a pureza dos solventes utilizados no processo.
Instrumentos de análise térmica: Analise as propriedades térmicas dos materiais para garantir que atendam às especificações.
Analisadores de umidade: Determine o teor de umidade nas matérias-primas para evitar contaminação.
Tituladores: Meça com precisão a concentração de produtos químicos usados em vários processos.
Sensores e medidores de pH: Monitore e controle os níveis de pH em soluções químicas usadas durante todo o processo. O controle preciso do pH é crucial para gravação, limpeza ou dopagem eficazes dos cavacos.
Espectrofotômetro UV/VIS: Garantir que as matérias-primas e os produtos químicos atendam aos altos padrões de pureza, cruciais para os processos de fabricação de semicondutores. Identifique impurezas específicas com base em suas características de absorbância.
Ao aproveitar o equipamento analítico avançado da METTLER TOLEDO, sua operação de semicondutores pode garantir a mais alta qualidade das matérias-primas recebidas, levando a produtos finais superiores.
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