關鍵詞：CMP拋光液、濃度檢測、體積分數、LEDLS技術、BeNano 180 Zeta Max

一、濃度檢測的工業意義

在半導體制造中，二氧化硅拋光液濃度直接影響CMP（化學機械拋光）工藝質量：

• 濃度過高：顆粒聚集風險↑，分散穩定性↓，導致晶圓表面劃傷

• 濃度過低：膜層覆蓋不足，拋光效率↓
  傳統烘干稱重法耗時且無法實時監控，亟需高效精準的檢測方案。

二、核心技術原理

BeNano 180 Zeta Max 集成專利 LEDLS技術（光散射-消光聯合法），實現濃度與粒徑同步分析：

1. 多參數聯測：

• 動態光散射（DLS）：173°角檢測散射光，獲取粒徑分布（光強加權）

• 消光法：0°角檢測透射光衰減，結合米氏理論計算體積分數

2. 技術優勢：

• 無需甲苯校正，避免毒性試劑

• 支持寬濃度范圍（10?~1012 particles/mL）

• 單角度檢測簡化光路設計

三、實驗設計與驗證

樣品體系：130nm二氧化硅拋光液（折射率1.45，吸收率0.0001）
方法：

1. 理論濃度標定：

• 烘干稱重法測得原液體積分數 41% v/v（密度2.2g/cm3）

2. 梯度稀釋：

   稀釋倍數	理論體積分數	理論數量濃度（particles/mL）
   100×	0.41%	3.56×1012
   1000×	0.041%	3.56×1011
   10000×	0.0041%	3.56×101?

儀器參數：

• 激光波長：671nm（50mW）

• 檢測器：173°角APD（散射光），0°角PD（透射光）

• 樣品池：一次性PS池

四、結果與討論

1. 粒徑穩定性驗證（表1）

2. 濃度檢測精度（圖4）

3. 適用性驗證（圖5）

• 有效檢測區間：

• 粒徑范圍：100~400nm

• 濃度范圍：101?~1012 particles/mL

• 實測值與理論值偏差<15%，滿足半導體工藝控制需求

五、技術優勢與產業價值

1. 突破傳統局限：

• 5分鐘內同步獲得粒徑、體積分數、數量濃度三重參數

• 非破壞性檢測，支持產線實時監控

2. 半導體質控應用：

• CMP拋光液濃度在線校準

• 團聚體早期預警（濃度異常→粒徑突變）

結論

BeNano 180 Zeta Max的LEDLS技術為二氧化硅拋光液提供了快速、精準、無標樣的濃度檢測方案。該技術可有效監控半導體CMP工藝中顆粒濃度與分散狀態，對提升晶圓表面質量及良率具有重要工程價值。