新品首发｜Entegris SemiChem SCAPM200 三组分在线湿化学监测系统

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新品首发｜Entegris SemiChem SCAPM200 三组分在线湿化学监测系统 —— 双屏精准控三剂，协同筑牢晶圆良率防线

在半导体先进制程中，湿法清洗占全程工艺的30%，CMP化学机械抛光与光刻技术的协同更是高端制程突破的关键，二者均对浓度控制提出极致要求。作为半导体工艺监测领域的标杆产品，Entegris SemiChem在线浓度计早已凭借成熟的技术体系与卓越的实测表现，成为全球头部晶圆厂的核心工艺配套设备，为CMP抛光、DSP +清洗等关键制程的浓度管控奠定坚实基础。

Entegris SemiChem 在线浓度计（APM 系列）是集自动取样、分析、数据报告于一体的专业化学监测系统，实现对CMP Slurry中＜1% 超低浓度H?O?、DSP+清洗液中100-500ppm低浓度HF的精准检测。该系统将实验室级别的精准分析技术成功落地在线监测场景，可实时校正浆料与清洗液成分，一站式解决CMP与湿法清洗的浓度管控需求，全球装机量已近3000套，在台积电、三星、SK海力士等头部晶圆厂的多工艺环节广泛应用，成为半导体制造中稳定工艺、提升良率的经典利器。

图1：Entegris SemiChem在线浓度计（APM系列）全家福

在经典款SemiChem在线浓度计的技术积淀之上，Entegris 针对半导体先进制程对多组分协同管控、工艺响应效率、设备集成性的更高要求，重磅推出进阶升级新品——SemiChem SCAPM200 三组分在线湿化学监测系统。这款升级产品在保留经典款核心精准检测技术的基础上，实现多维度性能突破，双屏精准捕捉DSP +中HF、H2SO4和H2O2关键组分的浓度动态变化，实现协同精准管控，从源头稳定清洗，为晶圆良率筑牢双重保障，成为半导体先进制程下浓度监测的全新标杆！

图2：SemiChem SCAPM200 三组分在线湿化学监测系统

1. 铜化学机械抛光

2. 钨化学机械抛光

3. 湿法蚀刻

4. 清洁

5. DSP+

6. 氮化物蚀刻

7. PAN蚀刻

8. 食人鱼蚀刻

9. HF

1. 八路4-20mA模拟输出
   

2. 16个可编程继电器，每个测量单元8个

3. 以太网和RS232

4. 双色触摸屏

5. 两个测量单位

6. Semi S2和NRTL认证

7. 集成试剂储存

8. 两个采样点

9. 六支5mL数字滴定管

10. 多传感器输入

11. 同一样本上的独立或平行滴定法

半导体制造中，DSP+清洗液中HF与CMP研磨液（Slurry）中H?O?均依赖精准浓度控制，二者任一成分失衡，都会直接导致工艺失效，核心痛点集中显现：

DSP+清洗液作为一种由去离子水、硫酸（H2SO4）、过氧化氢（H2O2）和氢氟酸（HF）组成的无机化学混合物，被广泛应用于后刻蚀工艺中的聚合物残留去除。该清洗体系通过H2O2的强氧化作用分解有机残留，同时借助HF对二氧化硅层的选择性刻蚀能力，实现对颗粒污染物和无机残留的有效清除。在DSP+清洗体系中，HF浓度的精确控制是决定工艺成败的关键因素。

• HF浓度过高：导致二氧化硅层及金属表面的过度刻蚀，严重时可能导致器件短路或断路。

• HF浓度过低：则导致刻蚀能力不足，无法有效去除氧化物层及颗粒污染物，致使清洗不彻底，导致器件性能退化与良率下降。

因此，HF浓度必须被严格控制在最优工艺窗口内，以平衡清洗效率与结构完整性。

H?O?是CMP Slurry的核心氧化剂，与晶圆表面材料反应生成易去除的软化层，是化学抛光的基础，但其化学性质不稳定，易在光照、加热下分解为水和氧气，浓度失控的影响立竿见影：

• H?O?浓度过高：氧化层过厚阻碍机械研磨，抛光速率下降；过强的化学腐蚀会在晶圆表面留下划痕，增加表面粗糙度；同时加速自身分解，降低 Slurry 稳定性，还会腐蚀抛光垫、管道等设备，增加生产成本。

  
  

• H?O?浓度过低：氧化反应不充分，抛光速率大幅减缓，抛光效果不佳；Slurry 稳定性降低，需增加抛光时间与磨粒使用量，进一步推高运行成本。

图3：CMP过程

传统人工取样检测不仅滞后性强，更无法应对HF挥发、H?O?分解及化学反应消耗导致的双组分浓度动态衰变，既难以保障单一组分的浓度稳定，更无法实现多组分的比例协同；且市面部分改装式 “在线设备” 存在漏液、可靠性差等问题，批次间工艺一致性差，良率波动风险居高不下，更无法满足先进制程的严苛公差要求。

Entegris SemiChem在线监测系统，依托全球近3000套装机验证，成为台积电、三星、SK 海力士等头部晶圆厂的标配设备，专为半导体微电子环境设计，完美适配DSP+清洗工艺中HF、H2SO4和H2O2三组分监测与CMP抛光工艺中H?O?的监测需求，从根本上解决多组分浓度控制难题，核心优势尽显硬核实力：

1. 高测量精度：系统采用电化学滴定与标准加入法相结合的原理，准确度可达显示值的±0.2%，为DSP+化学组分的浓度精确控制提供了可靠数据基础。

2. 快速响应：单次分析时间平均小于5分钟，可实时检测HF挥发等工艺偏差，确保在产品质量受损前及时纠正异常。此外，双触摸屏型号在此基础上可进一步缩短测试时间。

3. 高运行可靠性：系统平均无故障工作时间超过8500小时，能够经受半导体制造环境的严峻考验，保障连续生产的稳定性。

4. 主动过程控制：通过实时校正清洗液组分浓度，有效抵消化学反应和挥发导致的介质衰变，确保HF浓度始终处于最优工艺窗口，从而保障清洗效果的均匀性与重复性，为晶圆良率提升提供关键数据支撑。

在半导体先进制程持续突破的当下，工艺精度的要求愈发严苛，HF、H2SO4和H2O2的浓度管控已成为决定晶圆良率的核心环节，Entegris SemiChem SCAPM200 三组分在线湿化学监测系统的推出，精准破解了DSP +清洗与CMP抛光工艺中的组分浓度监测难题。凭借超高的测量精度、快速的工艺响应、稳定的运行表现与智能的主动控制能力，这款经全球近3000套装机验证的成熟设备，已成为头部晶圆厂的核心工艺伙伴，为半导体制造筑牢良率防线。

图4：Slurry的整个生命周期

从湿法清洗到CMP抛光，Entegris SemiChem SCAPM200以多工艺适配、三组分精准管控的核心能力，实现半导体关键制程的浓度实时监测与工艺主动优化，助力半导体制造企业突破制程瓶颈、稳定产品良率、降低生产成本。未来，我们将继续以前沿的工艺监测技术，赋能半导体先进制程发展，为全球半导体产业的升级提供坚实的技术支撑。

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