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圖十、超音波震盪器組裝的方式

Case (I) Case (II) Case (III)

Batch processing closed system Batch processing recirculation system Continuous processing open flow reactor

圖十一、使用超音波震盪器前後之粒徑分佈及大顆粒子數的變化

Result of PSD Result of LPC
18 2.00E+08
16 Without 1.80E+08 Without 9.00E+05
14 With 1.60E+08 With 8.00E+05
7.00E+05
12 1.40E+08 6.00E+05
1.20E+08
Vol (%) 10 8 1.00E+08 5.00E+05
4.00E+05
3.00E+05
6 8.00E+07 2.00E+05
6.00E+07
4 4.00E+07 1.00E+05
0.00E+05
2 2.00E+07 0.79-1.02 1.02-17.79
0 0.00E+00
0 100 1000 10000 0.19-0.29 0.29-0.44 0.44-0.79 0.79-1.02 1.02-17.79
Diameter (nm)
status mean (nm) mode (nm) D99 (nm) range without with efficiency (%)
0.19-0.29 1.74E+08 1.89E+08 9.02
without 128 82.5 619.9 0.29-0.41 1.25E+08 1.27E+08 1.33
0.41-0.79 2.44E+07 1.86E+07 23.63
0.79-1.02 8.09E+05 3.29E+05 59.28
with 106 82.3 228.3
1.02-17.79 1.29E+05 3.57E+04 72.31

益。 管路循環流速需達到 1.4 m/s 和 大顆粒，因此不可使用過快速度，
供應的流速會影響研磨液的品質， Al 2 O 3 在 1.2m/s。 圖十二實驗說明 避免循環供應管路上大顆粒增長，
必須視研磨液特性調整最佳流速， 以 (CeO 2 ) 為基底之研磨液，在低 大致而言，流動速度應為 0.5m/s
若控制不當則易形成凝聚而影響製 流量時 (17 LPM)，界達電位 (zeta 以上到 0.7m/s 之間。
程良率。對於二氧化鈰 (CeO 2 ) 為基 potential) 呈現較不穩定的現象，且 部份先進銅製程研磨液含有許多的
底 的 研 磨 液 (Hitachi 9201、Asahi 研磨粒子粒徑 (D99) 也逐漸變大， 有機添加劑（如介面活性劑、抑制
F2.5、F4.0) 和氧化鋁 (Al 2 O 3 ) 研磨 若將流量調整至 30 LPM，較能維 劑等），大量循環時（包含使用磁
液 (Cabot A7100)，由於磨料（固 持研磨粒子穩定性及其粒徑大小。 浮式離心泵），因剪切力及有機添
體含量）是相對沉重顆粒物質，研 二 氧 化 矽 (SiO 2 ) 為基底的研磨液 加劑分子間頻繁接觸，進而在循環
磨液供應管路循環迴路需要保持流 (Cabot SS12、JSR K1) 從 他 們 的 管路上造了很多氣泡，泡沫嚴重影
體雷諾數高於 9000（液體流動形 凝集特性來看，過於激烈攪動會破 響研磨率 (Removal Rate)，甚至造
成紊流 turbulence flow）的流動避 壞添加劑 (Surfactant) 的磨料外層 形成大顆粒子。加速研磨液品質衰
免沉澱。概略而言，上述 CeO 2 的 保護，進而使二氧化矽本身增長較 退，減短使用期限。氣泡產生部份

NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL JUNE 2013 59