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在半導體制造過程中,CMP(化學機械拋光)是確保晶圓平坦化的核心工藝。然而,這一工藝也帶來了極為高昂的耗材成本。隨著“摩爾定律"的持續(xù)推進,對拋光液的純度、粒度分布以及使用壽命提出了未有的挑戰(zhàn)。
如何高效去除拋光液中的“疲勞"大顆粒研磨料,同時完整保留具備切削能力的有效顆粒?
日本村田株式會社推出的TR5型3液分級旋流機(Super Clone),為圓晶拋光液的在線回收與循環(huán)利用,提供了堪稱完1美的解決方案。
圓晶拋光液(如氧化鈰、氧化硅、氧化鋁基漿料)價格昂貴,且隨著使用次數(shù)增加,因機械破碎或團聚產(chǎn)生的大顆粒異物會劃傷晶圓表面,導致良品率下降。傳統(tǒng)的處理方式多為一次性使用或簡單過濾,這導致:
生產(chǎn)成本高企:未完1全失效的研磨顆粒被直接廢棄。
環(huán)境負擔重:廢棄化學漿料的處理增加了環(huán)保壓力。
效率瓶頸:普通分離設備無法在亞微米級別上實現(xiàn)“去粗取精"的精準分離。
液體旋流分級技術(shù)通常被認為難以處理超細顆粒,但村田TR5型Super Clone顛1覆了這一認知。
該機型專為高精度、高比重、超微粒子的分級回收而設計,是目前村田系列中離心力最大的分級設備。
不同于傳統(tǒng)的二級分級(僅分大/小顆粒),TR5采用獨特的3液分級(雙重管)結(jié)構(gòu):
頂流(小粒子):排出無用微粉及碎屑,保證回收液純度。
中流(中粒子/有效粒子):提取處于最佳切削狀態(tài)的有效顆粒,直接返回生產(chǎn)線。
底流(大粒子):排出已報廢的大顆粒雜質(zhì),防止劃傷晶圓。
通過這種結(jié)構(gòu),TR5實現(xiàn)了在1.7μm(D50) 處分級點,這意味著它能夠精準捕獲并移除僅相當于頭發(fā)絲直徑1/50的微小“破壞者"。
拋光液中的研磨粒子硬度高,對設備磨損極大。TR5型在關(guān)鍵部件采用了碳化硅(SiC) 材質(zhì)。這不僅大幅提升了設備的耐用性,更重要的是,避免了因金屬雜質(zhì)磨損脫落而二次污染拋光液的風險。
通過在多家半導體材料廠商及晶圓制造廠的實機測試與應用,TR5型帶來了顯著的經(jīng)濟效益:
| 對比維度 | 傳統(tǒng)處理方式 | 村田TR5方案 |
|---|---|---|
| 研磨液利用率 | 單次通液或低效過濾(<50%) | 提升至80%-90% |
| 晶圓良率 | 受限于大顆粒劃傷,波動較大 | 顯著提升并趨于穩(wěn)定 |
| 耗材采購成本 | 頻繁更換新液,成本高昂 | 降低約60% |
| 設備維護 | 管路及泵體磨損快 | 碳化硅材質(zhì),耐磨損,維護周期長 |
該方案并非紙上談兵。資料顯示,TR型系列已在以下高難度場景中展現(xiàn)出卓1越性能:
氧化鈰(CeO?)研磨材的分級:解決高比重稀土顆粒的精準分離。
鎳超微粒子分級:適用于MLCC(片式多層陶瓷電容器)等高1端電子材料。
拋光研磨廢液回收:直接針對CMP工藝的環(huán)保與降本需求。
不要讓昂貴的研磨料成為一次性耗材。
村田TR5型3液分級旋流機,將工業(yè)廢水轉(zhuǎn)化為高純度再生原料。
如果您面臨拋光液成本過高的壓力,或希望提升晶圓加工的良品率,村田提供免費的初步樣品測試服務(僅需500ml樣品即可判斷可行性),并支持定制化的分級測試裝置,確保選型無憂。
立即咨詢,讓每顆研磨顆粒發(fā)揮最大價值。
小批量/實驗室測試:推薦 TR5-1 或 TR5-5 型測試裝置(配套攪拌、泵體)。
工廠量產(chǎn)配置:推薦 TR5-10~TR5-30 型,可根據(jù)流量需求并聯(lián)多個旋流子組合。