Kimyəvi mexaniki müstəviləşmə(CMP) qabaqcıl yarımkeçirici istehsalında təməl bir prosesdir. Plitə səthləri boyunca atom səviyyəli düzlük təmin edir, çoxqatlı arxitekturalara, daha sıx cihaz qablaşdırmasına və daha etibarlı məhsuldarlığa imkan verir. CMP, inteqral sxemlərdə xüsusiyyət naxışı və hizalanması üçün vacib olan artıq təbəqələri və hamar səth qeyri-bərabərliklərini aradan qaldırmaq üçün fırlanan yastıq və xüsusi cilalama məhlulu istifadə edərək eyni vaxtda kimyəvi və mexaniki hərəkətləri birləşdirir.
CMP-dən sonra lövhənin keyfiyyəti cilalama məhlulunun tərkibinə və xüsusiyyətlərinə diqqətlə nəzarət etməkdən çox asılıdır. Məhlulun tərkibində həm fiziki aşınma, həm də kimyəvi reaksiya sürətlərini optimallaşdırmaq üçün hazırlanmış kimyəvi maddələrin bir kokteyli şəklində asılı olan serium oksidi (CeO₂) kimi aşındırıcı hissəciklər var. Məsələn, serium oksidi silikon əsaslı filmlər üçün optimal sərtlik və səth kimyası təklif edir və bu da onu bir çox CMP tətbiqlərində seçilən material halına gətirir. CMP-nin effektivliyi yalnız aşındırıcı hissəciklərin xüsusiyyətləri ilə deyil, həm də məhlulun konsentrasiyasının, pH-ın və sıxlığının dəqiq idarə olunması ilə müəyyən edilir.
Kimyəvi Mexaniki Planarizasiya
*
Yarımkeçirici İstehsalında Cilalama Şlamlarının Əsasları
Cilalama şlamları kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesinin mərkəzindədir. Onlar lövhə səthlərində həm mexaniki aşınma, həm də kimyəvi səth modifikasiyasına nail olmaq üçün hazırlanmış mürəkkəb qarışıqlardır. CMP şlamlarının əsas rollarına materialın effektiv çıxarılması, müstəviliyə nəzarət, böyük lövhə sahələrində vahidlik və qüsurların minimuma endirilməsi daxildir.
Cilalama məhlullarının rolları və tərkibi
Tipik bir CMP məhlulu, kimyəvi qatqılar və stabilizatorlarla tamamlanan maye matrisə asılmış aşındırıcı hissəciklərdən ibarətdir. Hər bir komponent fərqli bir rol oynayır:
- Aşındırıcı maddələr:Bu incə, bərk hissəciklər — əsasən silisium (SiO₂) və ya serium oksidi (CeO₂) yarımkeçirici tətbiqlərdə — materialın çıxarılmasının mexaniki hissəsini yerinə yetirir. Onların konsentrasiyası və hissəcik ölçüsünün paylanması həm çıxarılma sürətini, həm də səth keyfiyyətini idarə edir. Aşındırıcı maddənin miqdarı adətən çəkiyə görə 1%-dən 5%-ə qədər dəyişir, hissəciklərin diametri 20 nm ilə 300 nm arasındadır və lövhənin həddindən artıq cızılmasının qarşısını almaq üçün dəqiq müəyyən edilir.
- Kimyəvi əlavələr:Bu agentlər effektiv müstəviləşmə üçün kimyəvi mühit yaradır. Oksidləşdiricilər (məsələn, hidrogen peroksid) aşınması daha asan olan səth təbəqələrinin əmələ gəlməsini asanlaşdırır. Kompleksləşdirici və ya xelatlaşdırıcı maddələr (məsələn, ammonium persulfat və ya limon turşusu) metal ionlarını bağlayır, aradan qaldırılmasını artırır və qüsurun əmələ gəlməsini yatırır. Seçiciliyi artıraraq, bitişik və ya altındakı lövhə təbəqələrinin istənməyən aşınmasının qarşısını almaq üçün inhibitorlar tətbiq olunur.
- Stabilizatorlar:Səthi aktiv maddələr və pH buferləri məhlulun sabitliyini və vahid dispersiyasını qoruyur. Səthi aktiv maddələr aşındırıcı birləşmələrin qarşısını alır və homojen təmizlənmə sürətini təmin edir. pH buferləri sabit kimyəvi reaksiya sürətlərini təmin edir və hissəciklərin toplaşması və ya korroziya ehtimalını azaldır.
Hər bir komponentin formulasiyası və konsentrasiyası kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində iştirak edən spesifik lövhə materialına, cihaz strukturuna və proses mərhələsinə uyğunlaşdırılır.
Ümumi Şlamlar: Silisium (SiO₂) və Serium Oksid (CeO₂)
Silisium (SiO₂) cilalama şlamlarıtəbəqələrarası dielektrik (ILD) və dayaz xəndək izolyasiyası (STI) cilalanması kimi oksid düzləşmə mərhələlərində üstünlük təşkil edir. Onlar aşındırıcı maddələr kimi kolloid və ya dumanlı silisiumdan istifadə edirlər, tez-tez əsas (pH ~10) mühitdə olurlar və bəzən cızıq qüsurlarını məhdudlaşdırmaq və təmizləmə sürətlərini optimallaşdırmaq üçün kiçik səthi aktiv maddələr və korroziya inhibitorları ilə əlavə olunurlar. Silisium hissəcikləri vahid ölçüləri və aşağı sərtliyi ilə qiymətləndirilir və zərif təbəqələr üçün uyğun olan yumşaq, vahid material təmizlənməsini təmin edir.
Serium oksidi (CeO₂) cilalama şlamlarıyüksək seçicilik və dəqiqlik tələb edən çətin tətbiqlər üçün seçilir, məsələn, son şüşə substratının cilalanması, qabaqcıl substrat müstəviləşməsi və yarımkeçirici cihazlarda müəyyən oksid təbəqələri. CeO₂ aşındırıcıları, xüsusən də silikon dioksid səthləri ilə unikal reaktivlik nümayiş etdirir və həm kimyəvi, həm də mexaniki təmizləmə mexanizmlərini təmin edir. Bu ikili təsir davranışı, aşağı qüsur səviyyələrində daha yüksək müstəviləşmə sürətləri təmin edir və bu da CeO₂ şlamlarını şüşə, sərt disk substratları və ya qabaqcıl məntiq cihazı qovşaqları üçün üstünlük təşkil edir.
Aşındırıcıların, aşqarların və stabilizatorların funksional məqsədi
- AşındırıcılarMexaniki aşınmanı həyata keçirin. Onların ölçüsü, forması və konsentrasiyası təmizlənmə sürətini və səthin işlənməsini müəyyən edir. Məsələn, vahid 50 nm silisium aşındırıcıları oksid təbəqələrinin yumşaq və bərabər şəkildə düzləşməsini təmin edir.
- Kimyəvi əlavələrSəth oksidləşməsini və həll olunmasını asanlaşdırmaqla selektiv çıxarılmanı təmin edir. Mis CMP-də qlisin (kompleksləşdirici maddə kimi) və hidrogen peroksid (oksidləşdirici maddə kimi) sinergik şəkildə işləyir, BTA isə mis xüsusiyyətlərini qoruyan inhibitor kimi çıxış edir.
- Stabilizatorlar: Məhlul tərkibini zamanla vahid saxlayır. Sürfaktantlar çöküntü və yığılmanın qarşısını alır, aşındırıcı hissəciklərin ardıcıl şəkildə dağılmasını və proses üçün əlçatan olmasını təmin edir.
Unikal Xüsusiyyətlər və İstifadə Ssenariləri: CeO₂ və SiO₂ Şlamları
CeO₂ cilalama məhluluDaxili kimyəvi reaktivliyinə görə şüşə və silikon oksidi arasında yüksək selektivlik təklif edir. Xüsusilə yüksək material selektivliyinin vacib olduğu sərt, kövrək substratları və ya kompozit oksid yığınlarını düzləşdirmək üçün təsirlidir. Bu, yarımkeçirici sənayesində qabaqcıl substrat hazırlanması, dəqiq şüşə bitirmə və spesifik dayaz xəndək izolyasiyası (STI) CMP mərhələlərində CeO₂ şlamlarını standart edir.
SiO₂ cilalama məhluluMexaniki və kimyəvi təmizlənmənin balanslaşdırılmış kombinasiyasını təmin edir. Yüksək məhsuldarlıq və minimal qüsurluluğun tələb olunduğu toplu oksid və təbəqələrarası dielektrik müstəviləşdirmə üçün geniş istifadə olunur. Silisiumun vahid, nəzarət edilən hissəcik ölçüsü də cızıqların əmələ gəlməsini məhdudlaşdırır və üstün son səth keyfiyyətini təmin edir.
Hissəcik Ölçüsünün və Dispersiya Vahidliyinin Əhəmiyyəti
Hissəcik ölçüsü və dispersiya vahidliyi şlamın performansı üçün vacibdir. Vahid, nanometr miqyaslı aşındırıcı hissəciklər sabit material təmizlənməsi sürətini və qüsursuz lövhə səthini təmin edir. Aqlomerasiya cızıqlanmaya və ya gözlənilməz cilalanmaya səbəb olur, geniş ölçülü paylanmalar isə qeyri-bərabər düzləşməyə və qüsur sıxlığının artmasına səbəb olur.
Effektiv məhlul konsentrasiyasına nəzarət — məhlul sıxlığı ölçən cihaz və ya ultrasəs məhlul sıxlığı ölçmə cihazları kimi texnologiyalar tərəfindən izlənilir — davamlı aşındırıcı yükü və proqnozlaşdırıla bilən proses nəticələrini təmin edir, məhsuldarlığa və cihazın işinə birbaşa təsir göstərir. Dəqiq sıxlıq nəzarətinə və vahid dispersiyaya nail olmaq kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə avadanlığının quraşdırılması və prosesin optimallaşdırılması üçün əsas tələblərdir.
Xülasə, cilalama şlamlarının hazırlanması, xüsusən də aşındırıcı tipin, hissəcik ölçüsünün və stabilizasiya mexanizmlərinin seçilməsi və idarə olunması, yarımkeçirici sənayesində kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesinin etibarlılığını və səmərəliliyini dəstəkləyir.
CMP-də suspenziya sıxlığının ölçülməsinin əhəmiyyəti
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində şlam sıxlığının dəqiq ölçülməsi və idarə olunması lövhə cilalamasının səmərəliliyinə və keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir. Şlam sıxlığı — cilalama şlamındakı aşındırıcı hissəciklərin konsentrasiyası — cilalama sürətini, son səth keyfiyyətini və lövhənin ümumi məhsuldarlığını formalaşdıran mərkəzi proses qolu kimi fəaliyyət göstərir.
Çöküntü sıxlığı, cilalama sürəti, səth keyfiyyəti və lövhə məhsuldarlığı arasındakı əlaqə
CeO₂ cilalama məhlulu və ya digər cilalama məhlulu formulasiyasında aşındırıcı hissəciklərin konsentrasiyası, materialın lövhə səthindən nə qədər tez çıxarıldığını müəyyən edir ki, bu da ümumiyyətlə çıxarılma sürəti və ya material çıxarılma sürəti (MRR) adlanır. Məhlul sıxlığının artması ümumiyyətlə vahid sahəyə düşən aşındırıcı kontaktların sayını artırır və cilalama sürətini sürətləndirir. Məsələn, 2024-cü ildə aparılan nəzarətli bir araşdırmada kolloid məhlulda silisium hissəciklərinin konsentrasiyasının 5 çəki%-ə qədər artırılmasının 200 mm-lik silisium lövhələr üçün çıxarılma sürətini maksimum dərəcədə artırdığı bildirilir. Lakin bu əlaqə xətti deyil - azalan geri dönüş nöqtəsi mövcuddur. Daha yüksək məhlul sıxlığında hissəciklərin aqlomerasiyası kütlə daşınmasının pozulması və artan özlülük səbəbindən çıxarılma sürətində plato və ya hətta azalmaya səbəb olur.
Səth keyfiyyəti məhlulun sıxlığına eyni dərəcədə həssasdır. Yüksək konsentrasiyalarda cızıqlar, basdırılmış zibil və çuxurlar kimi qüsurlar daha çox rast gəlinir. Eyni tədqiqatda məhlulun sıxlığı 8-10 çəkidən yuxarı artdıqda səth pürüzlülüyündə xətti artım və əhəmiyyətli dərəcədə cızıq sıxlığı müşahidə edilmişdir. Əksinə, sıxlığın azaldılması qüsur riskini azaldır, lakin çıxarılmanı yavaşlada və müstəviliyi poza bilər.
Cilalamadan sonra lövhələrin proses xüsusiyyətlərinə cavab vermə nisbəti olan lövhə məhsuldarlığı bu birləşdirilmiş təsirlərlə tənzimlənir. Daha yüksək qüsur nisbətləri və qeyri-bərabər çıxarılma məhsuldarlığı azaldır və müasir yarımkeçirici istehsalda məhsuldarlıq və keyfiyyət arasındakı incə tarazlığı vurğulayır.
Kiçik Şlam Konsentrasiya Dəyişikliklərinin CMP Prosesinə Təsiri
Optimal şlam sıxlığından minimal sapmalar belə — faizin fraksiyaları — proses məhsuldarlığına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Aşındırıcı konsentrasiya hədəfdən yuxarı qalxarsa, hissəciklərin toplanması baş verə bilər ki, bu da yastıqlarda və kondisioner disklərində sürətli aşınmaya, səthin daha yüksək cızıqlanma nisbətlərinə və kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə avadanlıqlarında maye komponentlərin tıxanmasına və ya aşınmasına səbəb ola bilər. Sıxlığın aşağı olması qalıq təbəqələr və nizamsız səth topoqrafiyaları yarada bilər ki, bu da sonrakı fotolitoqrafiya addımlarını çətinləşdirir və məhsuldarlığı azaldır.
Şlam sıxlığındakı dəyişikliklər lövhədəki kimyəvi-mexaniki reaksiyalara da təsir göstərir və sonrakı təsirlər qüsurluluğa və cihazın işinə təsir göstərir. Məsələn, durulaşdırılmış şlamlardakı daha kiçik və ya qeyri-bərabər dağılmış hissəciklər yerli təmizlənmə sürətlərinə təsir göstərir və yüksək həcmli istehsalda proses səhvləri kimi yayıla bilən mikrotopoqrafiya yaradır. Bu incəliklər, xüsusən də inkişaf etmiş qovşaqlarda, şlam konsentrasiyasına ciddi nəzarət və güclü monitorinq tələb edir.
Real Zamanlı Şlam Sıxlığının Ölçülməsi və Optimallaşdırılması
Lonnmeter tərəfindən istehsal olunan ultrasəs məhlul sıxlığı ölçənləri kimi xətti sıxlıq ölçən cihazların yerləşdirilməsi ilə mümkün olan məhlul sıxlığının real vaxt rejimində ölçülməsi artıq qabaqcıl yarımkeçirici sənaye tətbiqlərində standartdır. Bu cihazlar məhlul CMP alət dəstləri və paylama sistemləri vasitəsilə hərəkət etdikcə sıxlıq dalğalanmaları barədə ani rəy təmin edərək məhlul parametrlərinin davamlı monitorinqinə imkan verir.
Real vaxt rejimində maye sıxlığının ölçülməsinin əsas üstünlükləri aşağıdakılardır:
- Spesifikasiyadan kənar şərtlərin dərhal aşkarlanması, bahalı sonrakı proseslər vasitəsilə qüsurların yayılmasının qarşısının alınması
- Prosesin optimallaşdırılması — mühəndislərə optimal şlam sıxlığı pəncərəsini saxlamağa, qüsuru minimuma endirərkən çıxarılma sürətini maksimum dərəcədə artırmağa imkan verir
- Plitədən plitənin və partiyadan partiyaya uyğunluğun artırılması, ümumi istehsal məhsuldarlığının daha yüksək olmasına səbəb olur
- Avadanlığın uzun müddət işlək vəziyyətdə qalması, çünki həddindən artıq və ya az konsentrasiya olunmuş məhlullar cilalama yastıqlarının, qarışdırıcıların və paylayıcı santexnika sistemlərinin aşınmasını sürətləndirə bilər.
CMP avadanlığı üçün quraşdırma yerləri, adətən, nümunə ilgəklərini və ya təkrar dövriyyə xətlərini ölçmə zonasından keçirir və sıxlıq göstəricilərinin lövhələrə çatdırılan faktiki axını təmsil etməsini təmin edir.
Dəqiq və real vaxt rejimindəsuspenziya sıxlığının ölçülməsiTəkmilləşdirilmiş təbəqələrarası təbəqə və oksid CMP üçün çətin Serium oksidi (CeO₂) məhlulları da daxil olmaqla, həm mövcud, həm də yeni cilalama məhlulu formulalarını dəstəkləyən möhkəm məhlul sıxlığına nəzarət metodlarının əsasını təşkil edir. Bu vacib parametrin qorunması kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesi boyunca məhsuldarlığa, xərclərə nəzarətə və cihazın etibarlılığına birbaşa bağlıdır.
Şlam sıxlığının ölçülməsi üçün prinsiplər və texnologiyalar
Şlam sıxlığı, kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmədə (CMP) istifadə edilən Serium oksidi (CeO₂) formulaları kimi cilalama şlamında vahid həcmə düşən bərk maddələrin kütləsini təsvir edir. Bu dəyişən materialın təmizlənmə sürətini, çıxış vahidliyini və cilalanmış lövhələrdə qüsur səviyyələrini müəyyən edir. Şlam sıxlığının effektiv ölçülməsi, yarımkeçirici sənaye tətbiqlərində məhsuldarlığa və qüsurluğa birbaşa təsir göstərən qabaqcıl şlam konsentrasiyasına nəzarət üçün vacibdir.
CMP əməliyyatlarında müxtəlif ölçmə prinsiplərindən istifadə edən bir sıra şlam sıxlığı ölçən cihazlar tətbiq olunur. Qravimetrik metodlar müəyyən edilmiş şlam həcminin toplanmasına və çəkilməsinə əsaslanır, yüksək dəqiqlik təklif edir, lakin real vaxt rejimində işləmə qabiliyyətinə malik deyil və onları CMP avadanlığı üçün quraşdırma yerlərində davamlı istifadə üçün praktik olmayan hala gətirir. Elektromaqnit sıxlığı ölçən cihazlar, asılı aşındırıcı hissəciklərin yaratdığı keçiricilik və keçiricilikdəki dəyişikliklərə əsaslanaraq sıxlığı müəyyən etmək üçün elektromaqnit sahələrindən istifadə edir. Titrəmə boru densitometrləri kimi vibrasiya ölçən cihazlar, şlamla doldurulmuş borunun tezlik reaksiyasını ölçür; sıxlıqdakı dəyişikliklər vibrasiya tezliyinə təsir göstərir və davamlı monitorinqə imkan verir. Bu texnologiyalar daxili monitorinqi dəstəkləyir, lakin çirklənməyə və ya kimyəvi dəyişikliklərə həssas ola bilər.
Ultrasəs şlam sıxlığı ölçən cihazlar kimyəvi-mexaniki planarizasiyada real vaxt sıxlıq monitorinqi üçün əsas texnoloji irəliləyişi təmsil edir. Bu cihazlar şlam vasitəsilə ultrasəs dalğaları yayır və səsin yayılma vaxtını və ya sürətini ölçür. Bir mühitdə səsin sürəti onun sıxlığından və bərk maddələrin konsentrasiyasından asılıdır və bu da şlam xüsusiyyətlərini dəqiq müəyyən etməyə imkan verir. Ultrasəs mexanizmi CMP-yə xas olan aşındırıcı və kimyəvi cəhətdən aqressiv mühitlər üçün olduqca uyğundur, çünki o, müdaxilə etmir və birbaşa təmas ölçən cihazlarla müqayisədə sensor çirklənməsini azaldır. Lonnmeter yarımkeçirici sənaye CMP xətləri üçün xüsusi hazırlanmış daxili ultrasəs şlam sıxlığı ölçən cihazlar istehsal edir.
Ultrasəs sıxlıq ölçən cihazların üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
- Qeyri-müdaxilə ölçmə: Sensorlar adətən xaricdən və ya bypass axın hüceyrələrinin içərisində quraşdırılır, bu da suspenziyaya müdaxiləni minimuma endirir və sensor səthlərinin aşınmasının qarşısını alır.
- Real vaxt rejimində işləmə qabiliyyəti: Davamlı çıxış prosesin dərhal tənzimlənməsinə imkan verir və optimal lövhə cilalama keyfiyyəti üçün şlam sıxlığının müəyyən edilmiş parametrlər daxilində qalmasını təmin edir.
- Yüksək dəqiqlik və möhkəmlik: Ultrasəs skanerləri, uzun müddətli qurğular üzərində dəyişkən şlam kimyası və ya hissəcik yükündən təsirlənmədən sabit və təkrarlana bilən oxunuşlar təklif edir.
- CMP avadanlığı ilə inteqrasiya: Onların dizaynı təkrar dövriyyəli şlam xətlərində və ya çatdırılma manifoldlarında quraşdırma yerləşdirmələrini dəstəkləyir və uzun müddətli dayanma olmadan proses nəzarətini asanlaşdırır.
Yarımkeçirici istehsalındakı son tədqiqatlar, serium oksidi (CeO₂) cilalama şlamı prosesləri üçün kimyəvi mexaniki planarizasiya avadanlığının quraşdırılmasını tamamlayan xətt daxilində ultrasəs sıxlığı monitorinqi zamanı qüsurluluğun 30%-ə qədər azaldığını bildirir. Ultrasəs sensorlarından avtomatlaşdırılmış geribildirim, cilalama şlamı formulaları üzərində daha sərt nəzarətə imkan verir və nəticədə qalınlığın vahidliyi artırılır və material tullantıları azalır. Ultrasəs sıxlıq ölçənləri, güclü kalibrləmə protokolları ilə birləşdirildikdə, qabaqcıl CMP əməliyyatlarında tez-tez baş verən şlam tərkibi dəyişiklikləri qarşısında etibarlı performansı qoruyur.
Xülasə, real vaxt rejimində şlam sıxlığının ölçülməsi, xüsusən də ultrasəs texnologiyasından istifadə etməklə, CMP-də dəqiq şlam sıxlığına nəzarət metodlarının mərkəzinə çevrilmişdir. Bu irəliləyişlər yarımkeçirici sənayesində məhsuldarlığı, proses səmərəliliyini və lövhə keyfiyyətini birbaşa artırır.
CMP Sistemlərində Quraşdırma Yerləşdirmələri və İnteqrasiyası
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində suspenziya konsentrasiyasının idarə olunması üçün suspenziya sıxlığının düzgün ölçülməsi vacibdir. Suspenziya sıxlığı ölçənləri üçün effektiv quraşdırma nöqtələrinin seçilməsi dəqiqliyə, proses sabitliyinə və lövhə keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir.
Quraşdırma Nöqtələrinin Seçimi üçün Kritik Faktorlar
CMP qurğularında, lövhə cilalanması üçün istifadə olunan faktiki məhlulu izləmək üçün sıxlıq ölçənləri yerləşdirilməlidir. Əsas quraşdırma yerlərinə aşağıdakılar daxildir:
- Təkrar dövriyyə çəni:Ölçmə cihazının çıxışa yerləşdirilməsi, paylanmadan əvvəl əsas şlamın vəziyyəti barədə məlumat verir. Lakin, bu yerdə qabarcıq əmələ gəlməsi və ya yerli istilik effektləri kimi aşağı axında baş verən dəyişikliklər nəzərə alınmaya bilər.
- Çatdırılma Xətləri:Qarışdırma qurğularından sonra və paylama manifoldlarına daxil edilməzdən əvvəl quraşdırma, sıxlıq ölçməsinin serium oksidi (CeO₂) cilalama məhlulu və digər əlavələr daxil olmaqla məhlulun son tərkibini əks etdirməsini təmin edir. Bu mövqe, lövhələr emal olunmazdan əvvəl məhlulun konsentrasiyasındakı dəyişiklikləri tez bir zamanda aşkar etməyə imkan verir.
- İstifadə Nöqtəsinin Monitorinqi:Optimal yer istifadə nöqtəsi klapanın və ya alətin dərhal yuxarı hissəsindədir. Bu, real vaxt rejimində şlam sıxlığını qeydə alır və operatorları xəttin qızdırılması, ayrılması və ya mikroköpüklərin əmələ gəlməsindən yarana biləcək proses şəraitindəki sapmalar barədə xəbərdar edir.
Quraşdırma yerlərini seçərkən, axın rejimi, boru istiqaməti və nasoslara və ya klapanlara yaxınlıq kimi əlavə amillər nəzərə alınmalıdır:
- Lütfşaquli montajsensor elementində hava qabarcığını və çöküntü yığılmasını minimuma endirmək üçün yuxarı axınla.
- Axın pozuntularından qaynaqlanan oxuma səhvlərinin qarşısını almaq üçün sayğacla əsas turbulentlik mənbələri (nasoslar, klapanlar) arasında bir neçə boru diametrini saxlayın.
- İstifadə edinaxın kondisioneri(düzəldicilər və ya sakitləşdirici hissələr) sabit laminar mühitdə sıxlıq ölçməsini qiymətləndirmək üçün.
Etibarlı Sensor İnteqrasiyası üçün Ümumi Çətinliklər və Ən Yaxşı Təcrübələr
CMP şlam sistemləri bir neçə inteqrasiya çətinliyi yaradır:
- Hava girişi və qabarcıqlar:Ultrasəs şlam sıxlığı ölçən cihazlar, mikro qabarcıqlar varsa, sıxlığı səhv oxuya bilər. Sensorları hava giriş nöqtələrinə və ya qəfil axın keçidlərinə yaxın yerləşdirməkdən çəkinin, çünki bu, adətən nasos boşaltmalarının və ya qarışdırma çənlərinin yaxınlığında baş verir.
- Çöküntü:Üfüqi xətlərdə sensorlar, xüsusən də CeO₂ cilalama məhlulu ilə çökən bərk maddələrlə qarşılaşa bilər. Məhlul sıxlığının dəqiq nəzarətini təmin etmək üçün mümkün çökmə zonalarının üzərində şaquli montaj və ya yerləşdirmə tövsiyə olunur.
- Sensor Çirklənməsi:CMP şlamları sensorun çirklənməsinə və ya örtülməsinə səbəb ola biləcək aşındırıcı və kimyəvi maddələr ehtiva edir. Lonnmetr xətti cihazları bunun qarşısını almaq üçün hazırlanmışdır, lakin etibarlılıq üçün müntəzəm yoxlama və təmizləmə vacibdir.
- Mexaniki Vibrasiyalar:Aktiv mexaniki cihazlara yaxın yerləşdirmə sensorun içərisində səs-küy yarada bilər və bu da ölçmə dəqiqliyini aşağı sala bilər. Minimum vibrasiya məruz qaldığı quraşdırma nöqtələrini seçin.
Ən yaxşı inteqrasiya nəticələri üçün:
- Quraşdırma üçün laminar axın bölmələrindən istifadə edin.
- Mümkünsə, şaquli hizalanmanı təmin edin.
- Dövri texniki xidmət və kalibrləmə üçün asan giriş təmin edin.
- Sensorları vibrasiya və axın pozuntularından təcrid edin.
CMP
*
Çöküntü Konsentrasiyasına Nəzarət Strategiyaları
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində effektiv şlam konsentrasiyasına nəzarət, materialın çıxarılma sürətini sabit saxlamaq, lövhə səthindəki qüsurları azaltmaq və yarımkeçirici lövhələr arasında vahidliyi təmin etmək üçün vacibdir. Bu dəqiqliyə nail olmaq üçün həm sadələşdirilmiş əməliyyatları, həm də yüksək cihaz məhsuldarlığını dəstəkləyən bir neçə metod və texnologiyadan istifadə olunur.
Optimal məhlul konsentrasiyasını qorumaq üçün texnika və alətlər
Çöküntü qatılığına nəzarət cilalama çöküntüsündə həm aşındırıcı hissəciklərin, həm də kimyəvi maddələrin real vaxt rejimində monitorinqi ilə başlayır. Serium oksidi (CeO₂) cilalama çöküntüsü və digər CMP formulaları üçün xətt daxilində çöküntü sıxlığının ölçülməsi kimi birbaşa metodlar əsasdır. Lonnmeter tərəfindən istehsal edilən kimi ultrasəs çöküntü sıxlığı ölçən cihazlar, ümumi bərk maddə tərkibi və vahidliyi ilə güclü şəkildə əlaqəli olan çöküntü sıxlığının davamlı ölçmələrini təmin edir.
Əlavə üsullara bulanıqlıq analizi (optik sensorların asılı aşındırıcı hissəciklərdən səpələnməni aşkar etdiyi yerlər) və suspenziya axınındakı əsas reaktivləri ölçmək üçün UV-Vis və ya Yaxın İnfraqırmızı (NIR) spektroskopiya kimi spektroskopik metodlar daxildir. Bu ölçmələr CMP proses idarəetmə sistemlərinin əsasını təşkil edir və hədəf konsentrasiyası pəncərələrini qorumaq və partiyadan partiyaya dəyişkənliyi minimuma endirmək üçün canlı tənzimləmələrə imkan verir.
Elektrokimyəvi sensorlar metal ionları ilə zəngin formulalarda istifadə olunur, spesifik ion konsentrasiyaları haqqında sürətli cavab məlumatı verir və qabaqcıl yarımkeçirici sənayesi tətbiqlərində daha da dəqiq tənzimləməni dəstəkləyir.
Qapalı Dövrə Nəzarəti üçün Əlaqə Dövrələri və Avtomatlaşdırma
Müasir kimyəvi-mexaniki planarizasiya avadanlıqlarının quraşdırılmasında getdikcə daha çox daxili metrologiyanı avtomatlaşdırılmış paylama sistemləri ilə birləşdirən qapalı dövrəli idarəetmə sistemlərindən istifadə olunur. Şlam sıxlığı ölçən cihazlardan və əlaqəli sensorlardan alınan məlumatlar birbaşa proqramlaşdırıla bilən məntiqi nəzarətçilərə (PLC) və ya paylanmış idarəetmə sistemlərinə (DCS) ötürülür. Bu sistemlər avtomatik olaraq əlavə suyun əlavə edilməsi, qatılaşdırılmış şlam dozası və hətta stabilizator inyeksiyası üçün klapanları işə salır və prosesin hər zaman tələb olunan işləmə zərfi daxilində qalmasını təmin edir.
Bu geribildirim arxitekturası real vaxt sensorları tərəfindən aşkar edilən hər hansı bir sapmanın davamlı şəkildə düzəldilməsinə, həddindən artıq durulaşdırmanın qarşısını almağa, optimal aşındırıcı konsentrasiyanı qorumağa və artıq kimyəvi istifadəni azaltmağa imkan verir. Məsələn, qabaqcıl lövhə düyünləri üçün yüksək məhsuldarlıqlı CMP alətində, daxili ultrasəs məhlul sıxlığı ölçən cihaz aşındırıcı konsentrasiyada bir düşmə aşkarlayacaq və sıxlıq təyin olunmuş nöqtəyə qayıdana qədər məhlulun daxil edilməsini artırmaq üçün dozaj sisteminə dərhal siqnal verəcək. Əksinə, ölçülmüş sıxlıq spesifikasiyanı aşarsa, idarəetmə məntiqi düzgün konsentrasiyaları bərpa etmək üçün makiyaj suyu əlavə etməyə başlayır.
Sıxlıq Ölçməsinin Makiyaj Su və Məhlul Əlavə Nisbətlərinin Tənzimlənməsində Rolü
Şlam sıxlığının ölçülməsi aktiv konsentrasiya nəzarətinin əsasını təşkil edir. Lonnmeter-in xətti sıxlıq ölçən cihazları kimi cihazlar tərəfindən təmin edilən sıxlıq dəyəri iki vacib əməliyyat parametrini birbaşa məlumatlandırır: hazır suyun həcmi və konsentrat şlamın qidalanma sürəti.
Sıxlıq ölçən cihazları strateji nöqtələrdə — məsələn, CMP alətinin girişindən əvvəl və ya istifadə nöqtəsindəki qarışdırıcıdan sonra — yerləşdirməklə real vaxt məlumatları avtomatlaşdırılmış sistemlərə əlavə suyun əlavə sürətini tənzimləməyə və beləliklə, məhlulu istənilən spesifikasiyalara uyğunlaşdırmağa imkan verir. Eyni zamanda, sistem, alət istifadəsini, yaşlanma təsirlərini və prosesdən qaynaqlanan itkiləri nəzərə alaraq aşındırıcı və kimyəvi konsentrasiyaları dəqiq şəkildə qorumaq üçün qatılaşdırılmış məhlulun qidalanma sürətini modulyasiya edə bilər.
Məsələn, 3D NAND strukturları üçün uzadılmış planarizasiya prosesləri zamanı davamlı sıxlıq monitorinqi, suspenziyanın aqreqasiyasını və ya çökmə tendensiyalarını aşkar edir və prosesin sabitliyi üçün tələb olunduğu kimi, makiyaj suyunda və ya qarışdırmada avtomatik artımlara səbəb olur. Bu sıx tənzimlənən idarəetmə döngəsi, xüsusən də cihaz ölçüləri və proses pəncərələri daraldıqca, lövhədən lövhəyə və lövhə daxilində vahidlik hədəflərinin ciddi şəkildə qorunmasında əsas rol oynayır.
Xülasə, CMP-də şlam konsentrasiyasına nəzarət strategiyaları qabaqcıl xətt daxili ölçmələrin və avtomatlaşdırılmış qapalı dövrə reaksiyalarının qarışığına əsaslanır. Şlam sıxlığı ölçənləri, xüsusən də Lonnmeter kimi ultrasəs cihazları, kritik yarımkeçirici istehsal mərhələlərində ciddi proses idarəetməsi üçün lazım olan yüksək qətnaməli və vaxtında məlumatların çatdırılmasında mərkəzi rol oynayır. Bu alətlər və metodologiyalar dəyişkənliyi minimuma endirir, kimyəvi istifadəni optimallaşdırmaqla davamlılığı dəstəkləyir və müasir qovşaq texnologiyaları üçün lazım olan dəqiqliyi təmin edir.
Yarımkeçiricilər Sənayesi üçün Slurry Sıxlıq Ölçən Seçimi Təlimatı
Yarımkeçirici sənayesində kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə (KMH) üçün şlam sıxlığı ölçən cihazın seçilməsi bir sıra texniki tələblərə diqqətlə yanaşmağı tələb edir. Əsas performans və tətbiq meyarlarına həssaslıq, dəqiqlik, aqressiv şlam kimyaları ilə uyğunluq və KMH şlam çatdırılma sistemləri və avadanlıq qurğuları daxilində inteqrasiyanın asanlığı daxildir.
Həssaslıq və Dəqiqlik Tələbləri
CMP prosesinin idarə olunması şlam tərkibindəki kiçik dəyişikliklərdən asılıdır. Sıxlıq ölçən cihaz minimum 0,001 q/sm³ və ya daha yüksək dəyişiklikləri aşkarlamalıdır. Bu həssaslıq səviyyəsi aşındırıcı tərkibdə hətta çox kiçik dəyişiklikləri - məsələn, CeO₂ cilalama şlamında və ya silisium əsaslı şlamlarda olanları - müəyyən etmək üçün vacibdir, çünki bunlar materialın çıxarılma sürətinə, lövhənin düzlüyünə və qüsurluğa təsir göstərir. Yarımkeçirici şlam sıxlığı ölçən cihazlar üçün tipik məqbul dəqiqlik diapazonu ±0,001–0,002 q/sm³-dir.
Aqressiv çirkablarla uyğunluq
CMP-də istifadə olunan şlamlar kimyəvi cəhətdən aktiv mühitdə asılı vəziyyətdə olan serium oksidi (CeO₂), alüminium oksidi və ya silisium kimi aşındırıcı nanopartikullar ehtiva edə bilər. Sıxlıq ölçən cihaz kalibrləmədən kənara çıxmadan və ya çirklənmədən əziyyət çəkmədən həm fiziki aşınmaya, həm də korroziyaya davamlı mühitlərə uzun müddət məruz qalmamalıdır. İslanmış hissələrdə istifadə olunan materiallar bütün ümumi istifadə olunan şlam kimyəvi maddələrinə qarşı inert olmalıdır.
İnteqrasiyanın asanlığı
Xətti şlam sıxlığı ölçən cihazlar mövcud CMP avadanlıqlarının quraşdırılmasına asanlıqla uyğun olmalıdır. Nəzərə alınmalı məqamlar aşağıdakılardır:
- Çöküntü tədarükünə təsir etməmək üçün minimum ölü həcm və aşağı təzyiq düşməsi.
- Sürətli quraşdırma və texniki xidmət üçün standart sənaye prosesi əlaqələri üçün dəstək.
- Çıxış uyğunluğu (məsələn, analoq/rəqəmsal siqnallar), suspenziya konsentrasiyasına nəzarət sistemləri ilə real vaxt rejimində inteqrasiya üçün, lakin bu sistemlərin özlərini təmin etmədən.
Aparıcı Sensor Texnologiyalarının Müqayisəli Xüsusiyyətləri
Cilalama şlamlarının sıxlıq nəzarəti əsasən iki sensor sinfi vasitəsilə idarə olunur: densitometriya əsaslı və refraktometriya əsaslı sayğaclar. Hər biri yarımkeçirici sənayesi tətbiqləri üçün müvafiq güclü cəhətlərə malikdir.
Densitometriya əsaslı sayğaclar (məsələn, Ultrasonik Slurry Sıxlıq Ölçən)
- Sıxlıqla birbaşa əlaqəli olaraq, səsin suspenziya vasitəsilə yayılma sürətindən istifadə edir.
- Müxtəlif növ məhlul konsentrasiyaları və aşındırıcı maddələr arasında sıxlıq ölçməsində yüksək xəttilik təmin edir.
- Sensor elementləri kimyəvi maddələrdən fiziki olaraq təcrid oluna bildiyindən, CeO₂ və silisium tərkibli maddələr də daxil olmaqla, aqressiv cilalama məhlulları üçün çox uyğundur.
- Tipik həssaslıq və dəqiqlik 0,001 q/sm³-dən aşağı tələbə cavab verir.
- Quraşdırma, adətən, kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə avadanlığının istismarı zamanı davamlı real vaxt ölçməsinə imkan verən daxili şəkildə həyata keçirilir.
Refraktometriya əsaslı sayğaclar
- Sürtünmə sıxlığını müəyyən etmək üçün refraktiv indeksi ölçür.
- Konsentrasiya dəyişikliklərinə qarşı yüksək həssaslığa görə məhlul tərkibindəki incə dəyişiklikləri aşkar etmək üçün təsirlidir; <0,1% kütlə fraksiyası dəyişikliklərini həll etmək qabiliyyətinə malikdir.
- Bununla belə, refraktiv indeks temperatur kimi ətraf mühit dəyişkənlərinə həssasdır və diqqətli kalibrləmə və temperatur kompensasiyası tələb edir.
- Xüsusilə yüksək aqressiv və ya qeyri-şəffaf məhlullarda məhdud kimyəvi uyğunluğa malik ola bilər.
Hissəcik Ölçüsü Metrologiyası Komplement kimi
- Sıxlıq göstəriciləri hissəcik ölçüsü paylanmasındakı dəyişikliklər və ya aqlomerasiya ilə təhrif oluna bilər.
- Sənayenin ən yaxşı təcrübələri, görünən sıxlıq dəyişikliklərinin yalnız hissəciklərin aqlomerasiyasından qaynaqlanmadığını təmin etmək üçün dövri hissəcik ölçüsü analizi (məsələn, dinamik işığın səpələnməsi və ya elektron mikroskopiyası) ilə inteqrasiyanı tövsiyə edir.
Lonnmetr Xətti Sıxlıq Ölçənləri üçün Mülahizələr
- Lonnmeter, dəstəkləyici proqram təminatı və ya sistem inteqrasiyaları təmin etmədən, xətti sıxlıq və özlülük ölçən cihazların istehsalında ixtisaslaşmışdır.
- Lonnmetr sayğacları aşındırıcı, kimyəvi cəhətdən aktiv CMP şlamlarına davamlı olmaq üçün təyin edilə bilər və yarımkeçirici proses avadanlıqlarında birbaşa xətt daxilində quraşdırmaq üçün nəzərdə tutulub və real vaxt rejimində şlam sıxlığının ölçülməsi ehtiyaclarını ödəyir.
Seçimləri nəzərdən keçirərkən əsas tətbiq meyarlarına diqqət yetirin: sıxlıq ölçən cihazın tələb olunan həssaslığa və dəqiqliyə nail olduğundan, məhlulun kimyasına uyğun materiallardan hazırlandığından, davamlı işləməyə davam gətirdiyindən və CMP prosesində cilalama məhlulunun çatdırılma xətlərinə mükəmməl şəkildə inteqrasiya olunduğundan əmin olun. Yarımkeçirici sənayesi üçün məhlulun dəqiq sıxlıq ölçülməsi lövhənin vahidliyini, məhsuldarlığını və istehsal məhsuldarlığını dəstəkləyir.
Effektiv Şlam Sıxlığı Nəzarətinin CMP Nəticələrinə Təsiri
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində dəqiq şlam sıxlığına nəzarət çox vacibdir. Sıxlıq sabit saxlanıldıqda, cilalama zamanı mövcud olan aşındırıcı hissəciklərin miqdarı sabit qalır. Bu, materialın təmizlənmə sürətinə (MRR) və lövhənin səth keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir.
Plitənin Səth Qüsurlarının Azaldılması və Təkmilləşdirilmiş WIWNU
Optimal şlam sıxlığının qorunmasının mikrocızıqlar, qabarmalar, eroziya və hissəciklərin çirklənməsi kimi lövhə səthi qüsurlarını minimuma endirdiyi sübut edilmişdir. 2024-cü ildən bəri aparılan tədqiqatlar göstərir ki, kolloid silisium əsaslı formulalar üçün adətən 1 çəki%-dən 5 çəki%-ə qədər olan nəzarətli sıxlıq diapazonu, təmizlənmə səmərəliliyi və qüsurun minimuma endirilməsi arasında ən yaxşı balansı təmin edir. Həddindən artıq yüksək sıxlıq aşındırıcı toqquşmaları artırır və atom qüvvəsi mikroskopiyası və ellipsometriya təhlilləri ilə təsdiqləndiyi kimi, kvadrat santimetrə düşən qüsur sayının iki-üç dəfə artmasına səbəb olur. Sıx sıxlıq nəzarəti həmçinin lövhə daxilində qeyri-bərabərliyi (WIWNU) yaxşılaşdırır və materialın lövhə boyunca bərabər şəkildə çıxarılmasını təmin edir ki, bu da qabaqcıl düyün yarımkeçirici cihazlar üçün vacibdir. Ardıcıl sıxlıq təbəqə qalınlığı hədəflərinə və ya düzlüyə təhlükə yarada biləcək proses ekskursiyalarının qarşısını almağa kömək edir.
Şlamın ömrünün uzadılması və istehlak materiallarının qiymətinin azaldılması
Ultrasəs məhlul sıxlığı ölçən cihazlarla real vaxt rejimində monitorinq də daxil olmaqla, məhlul konsentrasiyasına nəzarət üsulları CMP cilalama məhlulunun faydalı ömrünü uzadır. Həddindən artıq dozalanmanın və ya həddindən artıq durulaşdırmanın qarşısını almaqla kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə avadanlığı istehlak materiallarının optimal istifadəsinə nail olur. Bu yanaşma məhlulun dəyişdirilməsi tezliyini azaldır və təkrar emal strategiyalarına imkan verir, ümumi xərcləri azaldır. Məsələn, CeO₂ cilalama məhlul tətbiqlərində diqqətli sıxlıq baxımı məhlul partiyalarının bərpasına imkan verir və performansdan ödün vermədən tullantı həcmini minimuma endirir. Effektiv sıxlıq nəzarəti proses mühəndislərinə məqbul performans hədləri daxilində qalan cilalama məhlulunu bərpa etməyə və təkrar istifadə etməyə imkan verir və bu da xərc qənaətini daha da artırır.
Qabaqcıl Düyün İstehsalı üçün Təkmilləşdirilmiş Təkrarlanma və Proses Nəzarəti
Müasir yarımkeçirici sənayesi tətbiqləri kimyəvi-mexaniki planarlaşdırma mərhələsində yüksək təkrarlanma tələb edir. Qabaqcıl qovşaq istehsalında, hətta suspenziya sıxlığında kiçik dalğalanmalar belə lövhə nəticələrində qəbuledilməz dəyişikliklərə səbəb ola bilər. Lonnmeter tərəfindən istehsal edilənlər kimi daxili ultrasəs suspenziya sıxlığı ölçən cihazların avtomatlaşdırılması və inteqrasiyası prosesə nəzarət üçün davamlı, real vaxt rejimində geribildirimi asanlaşdırır. Bu cihazlar, CMP-yə xas olan sərt kimyəvi mühitlərdə dəqiq ölçmələr aparır və sapmalara dərhal cavab verən qapalı dövrəli sistemləri dəstəkləyir. Etibarlı sıxlıq ölçməsi, lövhədən lövhəyə daha böyük vahidlik və 7 nm-dən aşağı yarımkeçirici istehsalı üçün vacib olan MRR üzərində daha sərt nəzarət deməkdir. Sayğacların etibarlı şəkildə işləməsini və proses sabitliyi üçün vacib olan məlumatların təmin edilməsini təmin etmək üçün düzgün avadanlıq quraşdırılması - suspenziya çatdırılma xəttində düzgün yerləşdirmə - və müntəzəm texniki xidmət vacibdir.
Məhsul məhsuldarlığını maksimum dərəcədə artırmaq, qüsurları minimuma endirmək və CMP proseslərində səmərəli istehsal təmin etmək üçün kifayət qədər şlam sıxlığının saxlanılması vacibdir.
Tez-tez Verilən Suallar (FAQ)
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində şlam sıxlığı ölçən cihazın funksiyası nədir?
Şlam sıxlığı ölçən cihaz, cilalama şlamının sıxlığını və konsentrasiyasını davamlı olaraq ölçməklə kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə prosesində mühüm rol oynayır. Onun əsas funksiyası şlamdakı aşındırıcı və kimyəvi balans haqqında real vaxt rejimində məlumat vermək və optimal lövhə müstəviləşdirməsi üçün hər ikisinin dəqiq limitlər daxilində olmasını təmin etməkdir. Bu real vaxt rejimində idarəetmə, həddindən artıq və ya az durulaşdırılmış şlam qarışıqlarında rast gəlinən cızıqlanma və ya qeyri-bərabər material çıxarılması kimi qüsurların qarşısını alır. Ardıcıl şlam sıxlığı istehsal prosesləri boyunca təkrarlanabilirliyi qorumağa kömək edir, lövhədən lövhəyə dəyişkənliyi minimuma endirir və sapmalar aşkar edildikdə düzəldici tədbirləri işə salmaqla prosesin optimallaşdırılmasını dəstəkləyir. Qabaqcıl yarımkeçirici istehsal və yüksək etibarlılıq tətbiqlərində davamlı monitorinq həmçinin tullantıları azaldır və ciddi keyfiyyət təminatı tədbirlərini dəstəkləyir.
Yarımkeçirici sənayesində müəyyən düzləşdirmə mərhələləri üçün CeO₂ cilalama məhluluna nə üçün üstünlük verilir?
Serium oksidi (CeO₂) cilalama məhlulu, xüsusilə şüşə və oksid təbəqələri üçün müstəsna selektivliyi və kimyəvi yaxınlığı səbəbindən müəyyən yarımkeçirici müstəviləşdirmə mərhələləri üçün seçilir. Onun vahid aşındırıcı hissəcikləri çox aşağı qüsur nisbətləri və minimal səth cızıqları ilə yüksək keyfiyyətli müstəviləşdirməyə səbəb olur. CeO₂-un kimyəvi xüsusiyyətləri fotonika və yüksək sıxlıqlı inteqral sxemlər kimi qabaqcıl tətbiqlər üçün vacib olan sabit və təkrarlana bilən təmizləmə nisbətlərini təmin edir. Bundan əlavə, CeO₂ məhlulu uzunmüddətli CMP əməliyyatları zamanı belə sabit asqı saxlayaraq aqlomerasiyaya davamlıdır.
Ultrasəs şlam sıxlığı ölçən cihaz digər ölçmə növləri ilə müqayisədə necə işləyir?
Ultrasəs məhlul sıxlığı ölçən cihaz səs dalğalarını məhluldan ötürməklə və bu dalğaların sürətini və zəifləməsini ölçməklə işləyir. Məhlul sıxlığı dalğaların nə qədər sürətlə hərəkət etdiyinə və intensivliyinin nə dərəcədə azaldığına birbaşa təsir göstərir. Bu ölçmə yanaşması müdaxiləsizdir və proses axınını təcrid etməyə və ya fiziki olaraq pozmağa ehtiyac olmadan real vaxt rejimində məhlul konsentrasiyası məlumatlarını təqdim edir. Ultrasəs metodları mexaniki (üzən əsaslı) və ya qravimetrik sıxlıq ölçmə sistemləri ilə müqayisədə axın sürəti və ya hissəcik ölçüsü kimi dəyişənlərə daha az həssaslıq göstərir. Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmədə bu, hətta yüksək axınlı, hissəciklərlə zəngin məhlullarda belə etibarlı, möhkəm ölçmələrə çevrilir.
CMP sistemində şlam sıxlığı ölçənləri adətən harada quraşdırılmalıdır?
Kimyəvi mexaniki müstəviləşdirmə avadanlıqlarında şlam sıxlığı ölçən cihaz üçün optimal quraşdırma yerlərinə aşağıdakılar daxildir:
- Təkrar dövriyyə çəni: paylanmadan əvvəl ümumi şlam sıxlığını davamlı olaraq izləmək.
- İstifadə nöqtəsində cilalama yastığına çatdırılmazdan əvvəl: təchiz olunmuş məhlulun hədəf sıxlıq spesifikasiyalarına cavab verdiyini təmin etmək üçün.
- Şlam qarışdırma nöqtələrindən sonra: proses dövrəsinə daxil olmazdan əvvəl yeni hazırlanmış partiyaların tələb olunan formulalara uyğun olmasını təmin etmək.
Bu strateji mövqelər, suspenziya konsentrasiyada hər hansı bir sapmanın tez bir zamanda aşkarlanmasına və düzəldilməsinə imkan verir, lövhə keyfiyyətinin və proses fasilələrinin pozulmasının qarşısını alır. Yerləşdirmə suspenziya axını dinamikası, tipik qarışdırma davranışı və müstəviləşdirmə meydançasının yaxınlığında dərhal rəy bildirmə zərurəti ilə müəyyən edilir.
Dəqiq suspenziya konsentrasiyasına nəzarət CMP prosesinin performansını necə yaxşılaşdırır?
Dəqiq şlam konsentrasiyasına nəzarət, vahid təmizləmə sürətini təmin etməklə, təbəqə müqavimətindəki dəyişiklikləri minimuma endirməklə və səth qüsurlarının tezliyini azaltmaqla kimyəvi mexaniki müstəviləşmə prosesini yaxşılaşdırır. Sabit şlam sıxlığı aşındırıcı maddələrin həddindən artıq və ya az istifadəsinin qarşısını almaqla həm cilalama yastığının, həm də lövhənin ömrünü uzadır. Həmçinin, şlam istehlakını optimallaşdırmaqla, yenidən işləməni azaltmaqla və daha yüksək yarımkeçirici cihaz məhsuldarlığını dəstəkləməklə proses xərclərini azaldır. Xüsusilə qabaqcıl istehsal və kvant cihazlarının istehsalında ciddi şlam nəzarəti təkrarlana bilən düzlüyü, ardıcıl elektrik performansını və cihaz arxitekturaları arasında sızmanın azaldılmasını dəstəkləyir.
Yazı vaxtı: 09 Dekabr 2025
