メトラー・トレドのサービスで半導体プロセスを強化
私たちは、お客様の仕事に精度と信頼性が不可欠であることを理解しており、当社のソリューションは、あらゆる段階でお客様をサポートするように設計されています。当社のチームは、お客様の機器をスムーズに稼働させることに専念しているため、お客様は最も重要なこと、つまり画期的な結果を達成することに集中できます。一緒に取り組みを強化し、半導体分野のイノベーションを推進しましょう。


フロントエンド製造(FeM)は、半導体製造プロセスにおける重要なステップです。このフェーズは、しばしばウェーハ製造と呼ばれ、ウェーハを正確かつ複雑に処理して、生産準備が整ったシリコンチップを作成します。集積回路(IC)はナノメートル単位で測定され、多くの場合、肉眼では小さすぎるため、FeMには並外れた精度、正確性、均一性が求められます。このプロセスには、信じられないほど厳しい公差を達成するために、高品質の手順と特殊な化学薬品および機器が必要とされます。
ラッピングと化学機械研磨(CMP)は、均一に平坦なウェーハ表面を作成するための重要なステップです。CMP後、ウェーハは鏡面のような仕上がりになります。
研磨に使用されるスラリーの機械的特性を完璧に引き出すために、企業は非接触式の計量および計量装置を使用してプロポーショニングを行うことができます。研磨スラリーの個々の成分を正確に計量することは、ウェーハやウェーハ処理装置の損傷を避けるために重要です。メトラー・トレドの高精度計量プラットフォームは、最大300 kgの計量を可能にし、最大750,000dの分解能を実現します。機械の内部調整が簡単なため、一貫したバッチ品質が保証されます。最大5000 kgのタンク計量アプリケーションには、IND360コンパクト自動指示計を備えたPowerMount™計量モジュールが最適です。これらの製品は、これらのプロセスに通常必要とされる高精度、信頼性、およびリアルタイムの状態監視を提供します。
また、これらのソリューションはシステムに簡単に統合できるため、ダウンタイムが短縮され、統合プロセス中の作業が簡素化されます。
研磨プロセスでは、最適な研磨度を確保するために、さまざまな段階でスラリーブレンド中の分散固形物の割合を監視することが不可欠です。水分計は、これを高速で簡単に実現できます。
CMPスラリーのpHと導電率レベルを監視することは、安定したコロイドスラリーを維持し、ウェーハ表面の品質と一貫性を確保するために重要です 。pHのわずかな変化は、スラリーの化学反応性と材料除去率に影響を与えますが、導電率はウェーハとスラリーの間の電気的相互作用を監視するのに役立ちます。この課題に対処するために、メトラー・トレドはいくつかのインラインおよびオフラインのpHおよび導電率センサを提供しています。
研磨されたウェーハだけでは、エッチングに必要な酸化剤と適切な表面がないため、集積回路には理想的ではありません。エピタキシャル成長フェーズでは、欠陥のないシリコンの薄層が堆積し、ウェーハがさらなる処理に備えます。
メトラー・トレドのコンパクトで信頼性が高く、堅牢で、IP認定を受けたベンチスケールと フロアスケールは、 キャビネットやY型ボンベ内のガスを一定期間にわたって連続的に監視するのに役立ちます。
熱酸化により、ウェーハ上に二酸化ケイ素の層が成長し、ICの機能に不可欠な優れた絶縁体が形成されます。このステップにより、デバイス性能の基本であるチップ内の正しい経路に沿って電気が流れるようになります。
フォトリソグラフィーは、次の3段階のプロセスを通じてウェーハをエッチング用に準備します。
pHレベルは、半導体製造におけるフォトレジストの開発ステップで重要な役割を果たします。通常、アルカリ性である現像液のpHは、ポジプロセスで露光されたフォトレジストを溶解したり、ネガプロセスで未露光フォトレジストを選択的に除去したりするために不可欠です。一貫したpHレベルを維持することで、正確なパターン転写と一貫した現像速度が保証され、低発育または過剰発育を防ぐことができます。さらに、適切なpHバランスは、フォトレジスト材料の化学的安定性と感度をサポートします。開発後、適切なpHのリンス液は、残留現像液を中和し、副反応を防ぎます。
このステップでチップとリソグラフィーの物理化学的挙動をより深く理解するために、示差走査熱量測定装置(DSC)およびXPRミクロ天秤を使用できます。
エッチングは、化学(酸と塩基を使用)またはプラズマベースであるかどうかにかかわらず、二酸化ケイ素の露出領域を除去し、フォトレジストパターンをウェーハ上に高精度に転写します。
化学エッチングには、フッ化水素酸などの酸や水酸化カリウムなどの塩基が含まれることが多く、溶液の強度と反応性を決定します。pHレベルはエッチング速度に直接影響します:通常、酸性または塩基性の溶液はより速くエッチングされますが、極端なpHレベルが低いほどプロセスが遅くなります。エッチング溶液中のHFおよびHNO3の濃度、およびエッチング時に形成されるH2SiF6の濃度は、滴定装置Excellenceシリーズに接続されたInMotion™オートサンプラーを使用して滴定することにより安全に測定でき、ユーザーの安全性を確保できます。
UV/Vis分光光度法は、精密なエッチングのプロセス中にエッチング液濃度が所望の範囲内に留まっていることを判断できます。さらに、UV/Vis分光光度法は、溶液吸光度の変化を観察することにより、エンドポイント検出を支援し、エッチングプロセスが完了したことを示します。
イオン注入または拡散は、シリコンにドーパント原子を導入することによって完了します。これにより、ウェーハの電気的特性が固定され、シリコンウェーハ上にn型またはp型の領域が作成されます
化学蒸着(CVD)または物理蒸着(PVD)は、ウェーハに材料の薄膜を追加し、集積回路の補助部品を形成します。
2番目のCMPフェーズでは、余分な材料が除去され、次のフォトリソグラフィーステップのためにウェーハが準備されます。このプロセスにより、ウェーハの最終的な平坦性と平行度が保証されます。
化学機械平坦化(CMP)では、いくつかの理由でpHが重要です。粒子の凝集を防ぎ、スラリーの安定性と一貫した性能を確保します。化学活性を調節することにより、pHは制御された反応を通じて効果的な材料除去を可能にします。また、均一で選択的な材料除去を保証し、滑らかな表面に貢献します。さらに、適切なpHにより腐食や欠陥が最小限に抑えられ、高品質な仕上がりが得られます。
パッドは、回路の異なる部分間に電気的接続を作成する金属層を受け取ります。これらが確立されると、最終的なフォトリソグラフィーとエッチングのプロセスにより、各金属接続が完全に定義され、電気パルスが必要な場所に正確に送られることが保証されます。
半導体製造では、プロセスの各ステップ間のクリーニングは、チップの最終品質を維持するために不可欠です。 不適切なクリーニングは、ウェーハ製造の次のプロセスステップに悪影響を及ぼし、製品の品質を損なう不純物や残留物を残す可能性があります。メトラー・トレドは、メーカーの業務を改善する高度なソリューションを提供することで、このプロセスを強化します。
計量モジュールは 、簡単に統合でき、洗浄剤の計量に高い精度を提供します。組み込みの状態監視により、メーカーはシステムが確実に動作し、ウェーハや処理装置の損傷リスクを軽減できるという確信を得ることができます。
Good Weighing Practice(GWP®)の推奨事項に従うことで、メーカーはニーズに最適なソリューションを確実に使用できるため、運用効率が向上します。
洗浄槽の組成物を正確にin-situモニタリングすることで、メーカーは下流の処理に影響を与える不純物や残留物から生じるコストのかかる是正措置を回避できます。
自動 滴定 ソリューションは、サンプル調製を合理化し、オペレーターの介入の必要性を排除し、スループットを向上させます。この自動化により、メーカーは人件費を追加することなく、最適な洗浄液の有効性を維持できます。
自動試薬分注と廃棄物処理を組み込むことで、メーカーはオペレーターの危険な化学物質への曝露を最小限に抑え、安全性を高めることができます。
これで、テストと検査の最終ステップが完了しました。このフェーズはICメーカーによって異なりますが、通常は電気テスト、物理チェック、およびカメラ支援検査が含まれます。これらの検査では、ICの機能を損なう可能性のある欠陥や汚染物質が残っていないかをチェックします。
最終検査後、チップは次のフェーズであるバックエンド製造に進むことができます。
フロントエンド製造のあらゆるステップで、メトラー・トレドがサポートいたします。当社の機器は、お客様のプロジェクトのスループット、品質、精度の要件を満たします。
産業用計量機器メーカーとして、工業用計量ソリューション、ロードセル、組み込み計量ソリューション、高精度計量システムを提供しています。
高性能分析天秤:高精度で信頼性の高い分析天秤、ミクロ分析天秤は、少量サンプル、貴重なサンプル、希少なサンプルの高精度の計量に適しています。
ラボや製造現場での精確で信頼性の高い計量結果を得るために、64kgまでの容量と1mgからの読み取り精度を提供する、汎用性の高い当社の精密天秤。
ウルトラミクロ天秤、ミクロ天秤、ミクロ分析型電子天秤は、微小サンプルの計量において、比類のない精度と非常に低い最小計量値を提供します。
当社の水分計ソリューションで製品の完成度を確保します。水分含有量を正確に測定し、さまざまな業界で品質管理を行います。
ラボの計量の自動化によるスループットと安全性の向上: 粉体/液体分注、カプセル充填、フィルタ測定など
メトラー・トレドの熱分析装置は、複雑な解析に対応する強力なソフトウェア、幅広いアクセサリとサンプルパンなどの包括的なポートフォリオによって、正確な材料の特性評価をサポートします。
電気化学測定装置は、研究室や屋外のアプリケーションでpH、導電率、イオン濃度、ORP、溶存酸素(DO)を正確に測定する機器です。
信頼性の高い堅牢なインラインpHセンサは、過酷な化学環境から衛生的な医薬品プロセスまで、あらゆるアプリケーションで信頼性の高いpH測定を実現します。
メトラー・トレドの滴定ソリューションは、自動滴定装置、カールフィッシャー滴定装置、高度なセンサ、ソフトウェア、および重要な自動化アクセサリにより、ラボのスループットを向上させます。
当社の融点測定装置を使用することで、素早くかつ正確な結果を得ることが可能です。融点、沸点、曇点、上昇融点などを1つのデバイスで測定することができます。
自動滴点測定装置と革新的なサンプル前処理ツールにより、迅速かつ正確な結果が得られます。
正確な機器、スマートアクセサリ、付属品とオートサンプラー、信頼のおけるサービス、準拠したソフトウェアなど、紫外可視分光法関連の製品をご覧ください。
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