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圖 3、管路改善前後量測比重對照圖 圖 4、靜電容式與紅外光式感測器比較
改善前 改善後
靜電容式
容易受管路內氣泡干
擾
表 1、雙氧水補償管路改善前後示意圖與比較表
採放大器內藏式人員
無法判讀
無自動信號增益調變
項目 改善前 改善後
維護功能
圖示
雙氧水 雙氧水 紅外光式
供應 供應
桶槽 桶槽
不受管路內氣泡干擾
輸出數值量化人員容
穩定度 共管壓力不穩 壓力穩定 易判讀
自動調整紅外光輸出
風險 有虹吸與倒灌風險 無風險 避免環境粉塵干擾
品質 補償效率不佳(60%) 補償效率佳(100%)
部分是量測儀器，另一部分是系統 應系統現今的挑戰做改善，其中四 差，多加入或少加入都會影響混酸的
硬體。每次混酸以及供應單元定時 項是加強品質控管、兩項是新製程 品質。分析系統目前使用之靜電容感
都會量測品質，由於量測頻繁量測 的應對。 測器所受氣泡干擾尤為嚴重，其中易
儀器需作定期預防保養或是改善。 產生氣泡的研磨液更甚。故導入紅外
本公司所控管之品質往往是要求非 光感測器可有效設定感測值，分別在
強化研磨液品質控管
常精密，故品質量需突破儀器的偵 滿管與空管時量測其感測數值並重新
測極限。另一方面是混酸單元硬體 研磨液供應系統品質量測管路 設定，可有效避免因氣泡影響而誤判
圖 4，確保每次混酸比例正常。
設計也是一大挑戰，混酸程序主要 設計改善
作動邏輯接以感測器來作判斷，但
研磨液供應系統的混酸單元在進行
感測器的位置或著管路的設計經常 研磨液供應系統雙氧水補償管路
品質量測時容易量測到低點，懷疑
會發生誤判而導致混酸異常的情 改善
為氣泡干擾量測儀器所導致。經過
況，故如何有效且穩定的混酸是目 某些特定的研磨液在與雙氧水混和
長時間觀察品質量測管路，發現若
前需面對的課題。 研磨液從混酸桶槽輸送至供應桶槽 後，因研磨液中的硝酸鐵會與雙氧水
做反應而使雙氧水分解，導致雙氧水
的管路與量測管路為水平設計，將
新製程的突破 濃度降低。雙氧水濃度在化學機械研
增加氣泡進入量測管路的機會。針
隨著新世代的製程不斷推演，新製 磨製程中對於研磨速率影響非常大，
對此議題導入浮力概念，氣泡會受
程所伴隨的新設備、新原物料也陸 故供應系統對於雙氧水的掌控必須
浮力作用往上移動，故將其管路修
續產出。為了因應此一趨勢，供應 非常精準。針對雙氧水會被分解的研
改成垂直設計並由下方流出將可防止
系統必須要有足夠的彈性、適應性 磨液，供應系統會新增雙氧水補償功
氣泡進入量測管路，改善其氣泡干擾
與操作性，能夠隨時應對各種新需 能，由雙氧水當下的濃度以及供應桶
的風險，由長期圖表觀察 圖 2、3 其
求是供應系統必須朝向的目標。 改善率達 100%。 槽中的研磨液量來計算需補償之雙氧
水量，再使用蠕動幫浦打入供應桶槽
中來做雙氧水補償。早期設計將雙氧
研磨液供應系統除泡專案 水補償管路與供應桶槽主循環管路共
改善方案 化學研磨液在研磨液供應系統中經由 管，因研磨液回流壓力與補償壓力差
幫浦輸送時易產生氣泡，經常使管路 無法有效補償進桶槽，效率僅剩約
上的感測器誤判斷導致供應系統觸發 60%。故將兩條管路分接，可避免壓
目前共有六項方案來針對研磨液供 異常警報，此容易造成混酸比例有偏 差問題提升補償效率 表 1 。
300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2017 27
