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鐳射輔助缺陷檢測系統應用於硬碟片拋光 中的 CMP 漿料開發 Toshi Kasai, Charles Dowell – Cabot Microelectronics Corp Anoop Somanchi – KLA-Tencor Corporation
對於硬碟製造而言，CMP 刮傷的特性化是改善元件可靠性的關鍵。KLA-Tencor 的 CandelaTM 光學表面分析儀 (OSA) 系統配備有橢圓測厚儀、反射器、散射量度器和光學輪廓儀功能，可用於缺陷偵測，提供偵測的諧調性與一致性， 並且免除人工偵測的主觀性。Candela OSA 技術展現出遠比傳統暗視野顯微鏡 (DFMs) 要低的變化性；同時也更容易 識別小型刮傷 (< 10μm)。
簡介
數工具。雖然 DFM 極為方便且容易使用，但是另一個
在硬碟機 (HDD) 產業中，增加資料容量的需要在最近十
廣為人知的情況是使用 DFM 進行刮傷計數與分析是極
年間已經成為必要的數項技術成就。1 從磁頭磁盤介面
為主觀，同時非常需要依賴操作人員。其人工控制操作
(HDI) 的觀點來看，快速讀／寫頭與磁盤媒體之間距離
提供相對而言較差的可靠性及再生性 (R&R) 同時缺陷分
的減少已經成為達成 HDD 高資料密度的主要驅動力。
類也比較困難（例如依照大小）。同時也不容易獲得總
為了能夠將磁頭與磁盤之間的差距減至最低，磁碟的表
微粒的數目，因為缺陷的數目相對而言比較大。
面粗糙度必須要夠低，同時更重要的是，表面缺陷的數
最近在雷射輔助光學表面分析儀 (OSA) 系統方面的開發
目（例如刮傷和微粒）必須夠小以便改善 HDD 操作的
提供更能夠重複運用及更可靠的表面度量資訊。4-6 舉例
機械可靠度。
來說，Candela 儀器系列配備有橢圓測厚儀 (ellipsometer)、
化學機械平坦化 (CMP) 製程是使得硬磁盤表面能夠平
反射計、散射量度器 (scatterometer) 和光學輪廓儀 (optical
滑的關鍵步驟。2 一般而言，CMP 是透過磁盤表面的化
profiler) 功能。6-8 每個操作模式和模式的組合皆可用於
學反應和機械磨損的組合，並接觸聚合墊和漿料（包含
缺陷偵測，同時提供特定缺陷資料的可用性，例如類
複雜的化學作用以及套用負載的磨蝕）所完成。 3 目前
型、數目及位置。再者，多功能的缺陷掃描與分析配方
已確認漿料對於硬磁盤刮傷缺陷效能有明顯的影響。搬
提供積極性偵測的諧調性與一致性。如此有助於排除人
運、化學物質失衡，或是 CMP 漿料中存在有大量磨蝕微
工偵測的主觀性。Candela 系統廣泛用於硬碟機產業的
粒都有可能產生刮傷。因此在漿料開發時請務必利用一
缺陷識別。
致的刮傷特性技術。
此報告描述缺陷偵測配方的近期發展以及使用 Candela 儀
在硬磁盤基板上可以使用數種偵測系統來進行刮傷特
器測量的硬碟機的刮傷數目結果。使用 Candela 收集到的
性。其中一個範例是暗視野顯微鏡 (DFM) 架構的刮傷計
刮傷資料會與由傳統 DFM 與其他 OSA 系統類型獲得的
2007 年夏季刊 Yield Management Solutions
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www.kla-tencor.com/ymsmagazine
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