Химиялык механикалык тегиздөө(CMP) - бул өнүккөн жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдөгү негизги процесс. Ал пластина беттери боюнча атомдук деңгээлдеги тегиздикти камсыз кылат, көп катмарлуу архитектураларды, түзүлүштөрдү бекем таңгакты жана ишенимдүүрөөк түшүмдүүлүктү камсыз кылат. CMP бир эле учурда химиялык жана механикалык аракеттерди бириктирет — айланма төшөнчү жана атайын жылтыраткыч шламды колдонуп — ашыкча пленкаларды жана тегиз беттик тегизсиздиктерди алып салуу үчүн, бул интегралдык микросхемаларда өзгөчөлүктөрдү калыптоо жана тегиздөө үчүн абдан маанилүү.
CMPден кийинки пластинанын сапаты жылтыраткыч суспензиянын курамын жана мүнөздөмөлөрүн кылдат көзөмөлдөөгө абдан көз каранды. Шламдын курамында церий кычкылы (CeO₂) сыяктуу абразивдүү бөлүкчөлөр бар, алар физикалык абразияны жана химиялык реакция ылдамдыгын оптималдаштыруу үчүн иштелип чыккан химиялык заттардын коктейлинде суспензияланган. Мисалы, церий кычкылы кремний негизиндеги пленкалар үчүн оптималдуу катуулукту жана беттик химияны сунуштайт, бул аны көптөгөн CMP колдонмолорунда тандалган материалга айлантат. CMPнин натыйжалуулугу абразивдүү бөлүкчөлөрдүн касиеттери менен гана эмес, ошондой эле суспензиянын концентрациясын, рН жана тыгыздыгын так башкаруу менен да аныкталат.
Химиялык механикалык планаризация
*
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө жылтыраткыч шламдардын негиздери
Жылтыраткыч шламдар химиялык механикалык тегиздөө процессинде борбордук орунду ээлейт. Алар пластина беттеринде механикалык абразияга жана химиялык бетти өзгөртүүгө жетишүү үчүн иштелип чыккан татаал аралашмалар. CMP шламдарынын негизги ролдоруна материалдарды натыйжалуу алып салуу, тегиздикти көзөмөлдөө, пластинанын чоң аянттарында бирдейлик жана кемчиликтерди минималдаштыруу кирет.
Жылтыраткыч шламдардын ролдору жана курамы
Кадимки CMP суспензиясынын курамында суюк матрицада илинип турган абразивдүү бөлүкчөлөр бар, алар химиялык кошулмалар жана стабилизаторлор менен толукталат. Ар бир компонент өзүнчө ролду ойнойт:
- Абразивдер:Бул майда, катуу бөлүкчөлөр — негизинен кремний диоксиди (SiO₂) же церий кычкылы (CeO₂) жарым өткөргүчтөрдө — материалды алып салуунун механикалык бөлүгүн аткарат. Алардын концентрациясы жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү алып салуу ылдамдыгын да, беттин сапатын да көзөмөлдөйт. Абразивдүү заттардын курамы, адатта, салмагы боюнча 1% дан 5% га чейин, бөлүкчөлөрдүн диаметри 20 нмден 300 нмге чейин, пластинанын ашыкча чийилишинен качуу үчүн так аныкталган.
- Химиялык кошулмалар:Бул агенттер натыйжалуу тегиздөө үчүн химиялык чөйрөнү түзөт. Кычкылдандыргычтар (мисалы, суутек перекиси) абразивдештирүүгө оңой болгон беттик катмарлардын пайда болушуна өбөлгө түзөт. Комплекстештирүүчү же хелаттоочу агенттер (мисалы, аммоний персульфаты же лимон кислотасы) металл иондорун байланыштырат, кемчиликтерди алып салууну күчөтөт жана пайда болушун басат. Ингибиторлор жанаша же астындагы пластина катмарларынын каалабаган оюлушунун алдын алуу үчүн киргизилет, бул селективдүүлүктү жакшыртат.
- Стабилизаторлор:Беттик активдүү заттар жана рН буферлери шламдын туруктуулугун жана бирдей дисперсиясын сактайт. Беттик активдүү заттар абразивдик агломерациянын алдын алып, бирдей алып салуу ылдамдыгын камсыздайт. рН буферлери химиялык реакциянын туруктуу ылдамдыгын камсыздайт жана бөлүкчөлөрдүн топтолуп же дат басып кетүү ыктымалдыгын азайтат.
Ар бир компоненттин формуласы жана концентрациясы химиялык механикалык тегиздөө процессинде катышкан пластина материалына, түзмөктүн түзүлүшүнө жана процесстин этабына ылайыкташтырылган.
Көп кездешүүчү суспензиялар: Кремний диоксиди (SiO₂) жана церий кычкылы (CeO₂)
Кремний диоксиди (SiO₂) жылтыраткыч шламдарыкатмар аралык диэлектрик (ILD) жана тайыз траншея изоляциясы (STI) менен жылтыратуу сыяктуу оксиддик тегиздөө кадамдары үстөмдүк кылат. Алар көбүнчө жөнөкөй (рН ~10) чөйрөдө коллоиддик же түтүндүү кремнийди абразивдер катары колдонушат жана кээде чийилүүчү кемчиликтерди чектөө жана алып салуу ылдамдыгын оптималдаштыруу үчүн анча чоң эмес беттик активдүү заттар жана коррозия ингибиторлору менен толукталат. Кремний бөлүкчөлөрү бирдей өлчөмү жана төмөн катуулугу менен бааланат, бул назик катмарлар үчүн ылайыктуу материалдарды жумшак, бирдей алып салууну камсыз кылат.
Церий кычкылы (CeO₂) жылтыратуу шламдарыжогорку селективдүүлүктү жана тактыкты талап кылган татаал колдонмолор үчүн тандалып алынат, мисалы, акыркы айнек субстратын жылтыратуу, өнүккөн субстрат тегиздөө жана жарым өткөргүч түзүлүштөрдөгү айрым кычкыл катмарлары. CeO₂ абразивдери, айрыкча кремний диоксидинин беттери менен уникалдуу реактивдүүлүктү көрсөтөт, бул химиялык жана механикалык алып салуу механизмдерин ишке ашырат. Бул кош аракеттүү жүрүм-турум төмөнкү кемчиликтер деңгээлинде жогорку тегиздөө ылдамдыгын камсыз кылат, бул CeO₂ шламдарын айнек, катуу диск субстраттары же өнүккөн логикалык түзмөк түйүндөрү үчүн артыкчылыктуу кылат.
Абразивдердин, кошулмалардын жана стабилизаторлордун функционалдык максаты
- АбразивдерМеханикалык абразивди аткарыңыз. Алардын өлчөмү, формасы жана концентрациясы алып салуу ылдамдыгын жана бетинин жасалгасын аныктайт. Мисалы, бирдей 50 нм кремний кычкылтек абразивдери кычкыл катмарларынын жумшак, бир калыпта тегизделишин камсыздайт.
- Химиялык кошулмаларБеттик кычкылданууну жана эрүүнү жеңилдетүү менен тандап алып салууну камсыз кылат. Жез CMPде глицин (комплекс түзүүчү агент катары) жана суутек перекиси (кычкылдандыргыч катары) синергетикалык түрдө иштешет, ал эми BTA жездин касиеттерин коргоочу ингибитор катары иштейт.
- Стабилизаторлор: Убакыттын өтүшү менен суспензиянын курамын бирдей бойдон сактаңыз. Беттик активдүү заттар чөкмөлөрдүн жана агломерациянын алдын алат, абразивдүү бөлүкчөлөрдүн ырааттуу түрдө чачырашын жана процесс үчүн жеткиликтүү болушун камсыздайт.
Уникалдуу касиеттери жана колдонуу сценарийлери: CeO₂ жана SiO₂ суспензиялары
CeO₂ жылтыратуу суспензиясыхимиялык реактивдүүлүгүнө байланыштуу айнек менен кремний кычкылынын ортосундагы жогорку селективдүүлүктү сунуштайт. Ал өзгөчө катуу, морт субстраттарды же жогорку материалдык селективдүүлүк маанилүү болгон курама кычкыл катмарларын тегиздөө үчүн натыйжалуу. Бул жарым өткөргүчтөр өнөр жайында CeO₂ шламдарын алдыңкы субстрат даярдоодо, так айнекти бүтүрүүдө жана атайын тайыз траншея изоляциясынын (STI) CMP кадамдарында стандарттуу кылат.
SiO₂ жылтыратуу суспензиясымеханикалык жана химиялык тазалоонун тең салмактуу айкалышын камсыз кылат. Ал жогорку өткөрүмдүүлүк жана минималдуу кемчилик талап кылынган көлөмдөгү кычкыл жана катмар аралык диэлектрикалык тегиздөө үчүн кеңири колдонулат. Кремнийдин бирдей, көзөмөлдөнгөн бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү да чийиктердин пайда болушун чектейт жана акыркы беттин жогорку сапатын камсыз кылат.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн жана дисперсиянын бирдейлигинин мааниси
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана дисперсиянын бирдейлиги шламдын иштеши үчүн абдан маанилүү. Бирдей, нанометрдик масштабдагы абразивдик бөлүкчөлөр материалды алып салуунун туруктуу ылдамдыгын жана кемчиликсиз пластина бетин кепилдейт. Агломерация чийилүүгө же күтүүсүз жылтыратууга алып келет, ал эми кеңири өлчөмдөгү бөлүштүрүүлөр бирдей эмес тегиздикке жана кемчилик тыгыздыгынын жогорулашына алып келет.
Шламдын концентрациясын натыйжалуу көзөмөлдөө — шламдын тыгыздыгын өлчөгүч же ультраүндүү шламдын тыгыздыгын өлчөөчү түзүлүштөр сыяктуу технологиялар менен көзөмөлдөнөт — абразивдик жүктөөнү жана алдын ала айтууга боло турган процесстин натыйжаларын камсыз кылат, бул түздөн-түз түшүмдүүлүккө жана түзмөктүн иштешине таасир этет. Химиялык механикалык тегиздөө жабдууларын орнотуу жана процессти оптималдаштыруу үчүн так тыгыздыкты көзөмөлдөөгө жана бирдей дисперсияга жетишүү негизги талаптар болуп саналат.
Кыскасы, жылтыраткыч шламдарды даярдоо, айрыкча абразивдик түрүн, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн жана турукташтыруу механизмдерин тандоо жана башкаруу жарым өткөргүчтөр өнөр жайында химиялык механикалык тегиздөө процессинин ишенимдүүлүгүн жана натыйжалуулугун бекемдейт.
CMPдеги шламдын тыгыздыгын өлчөөнүн мааниси
Химиялык механикалык тегиздөө процессинде шламдын тыгыздыгын так өлчөө жана көзөмөлдөө пластинаны жылтыратуу натыйжалуулугуна жана сапатына түздөн-түз таасир этет. Шламдын тыгыздыгы - жылтыратуу шламындагы абразивдүү бөлүкчөлөрдүн концентрациясы - жылтыратуу ылдамдыгын, акыркы беттин сапатын жана пластинанын жалпы түшүмүн калыптандыруучу борбордук процесстик рычаг катары иштейт.
Шламдын тыгыздыгы, жылтыратуу ылдамдыгы, беттин сапаты жана пластинанын түшүмдүүлүгүнүн ортосундагы байланыш
CeO₂ жылтыратуу шламынын же башка жылтыратуу шламынын курамындагы абразивдүү бөлүкчөлөрдүн концентрациясы материалдын пластинанын бетинен канчалык тез алынып салынаарын аныктайт, бул көбүнчө алып салуу ылдамдыгы же материалды алып салуу ылдамдыгы (MRR) деп аталат. Шламдын тыгыздыгынын жогорулашы, адатта, бирдик аянттагы абразивдүү контакттардын санын көбөйтүп, жылтыратуу ылдамдыгын тездетет. Мисалы, 2024-жылы жүргүзүлгөн көзөмөлдөнгөн изилдөөдө коллоиддик шламда кремний бөлүкчөлөрүнүн концентрациясын 5% га чейин көтөрүү 200 мм кремний пластиналары үчүн алып салуу ылдамдыгын максималдуу түрдө жогорулаткандыгы кабарланган. Бирок, бул байланыш сызыктуу эмес - кайтарымдуулуктун төмөндөө чекити бар. Шламдын тыгыздыгы жогору болгондо, бөлүкчөлөрдүн агломерациясы массанын ташылышынын бузулушуна жана илешкектүүлүктүн жогорулашына байланыштуу платого же ал тургай алып салуу ылдамдыгынын төмөндөшүнө алып келет.
Беттин сапаты шламдын тыгыздыгына бирдей сезгич. Жогорку концентрацияларда чийик, катмарланган таштандылар жана чуңкурлар сыяктуу кемчиликтер көп кездешет. Ошол эле изилдөөдө шламдын тыгыздыгы 8–10% дан жогору көтөрүлгөндө беттин оройлугунун сызыктуу жогорулашы жана чийик тыгыздыгынын олуттуу жогорулашы байкалган. Тескерисинче, тыгыздыктын төмөндөшү кемчиликтердин коркунучун азайтат, бирок аларды алып салууну жайлатып, тегиздикти бузат.
Жылтыратуудан кийинки процесстин мүнөздөмөлөрүнө жооп берген пластиналардын үлүшү болгон пластиналардын түшүмдүүлүгү ушул айкалышкан таасирлер менен жөнгө салынат. Кемчиликтердин жогорку көрсөткүчтөрү жана бирдей эмес алып салуу түшүмдүүлүктү төмөндөтөт, бул заманбап жарым өткөргүчтөрдү жасоодо өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен сапатынын ортосундагы назик балансты баса белгилейт.
Шламдын концентрациясынын анча чоң эмес өзгөрүүлөрүнүн CMP процессине тийгизген таасири
Оптималдуу шлам тыгыздыгынан минималдуу четтөөлөр да — пайыздын үлүштөрү — процесстин өндүрүмдүүлүгүнө олуттуу таасир этиши мүмкүн. Эгерде абразивдик концентрация максаттуу көрсөткүчтөн жогору болсо, бөлүкчөлөрдүн топтолушу пайда болушу мүмкүн, бул төшөмөлөрдүн жана кондиционер дисктеринин тез эскиришине, беттин чийилишинин жогорулашына жана химиялык механикалык тегиздөө жабдууларындагы суюк компоненттердин бүтөлүп калышына же эрозиясына алып келиши мүмкүн. Тыгыздыктын жетишсиздиги калдык пленкаларды жана бирдей эмес беттик топографияларды калтырышы мүмкүн, бул кийинки фотолитография кадамдарын кыйындатат жана түшүмдүүлүктү азайтат.
Шламдын тыгыздыгынын өзгөрүшү пластинадагы химиялык-механикалык реакцияларга да таасир этет, ал эми андан кийинки таасир кемчиликке жана түзмөктүн иштешине таасирин тийгизет. Мисалы, суюлтулган шламдардагы кичирээк же бирдей эмес чачыранды бөлүкчөлөр жергиликтүү алып салуу ылдамдыгына таасир этет, бул көп көлөмдүү өндүрүштө процесстик каталар катары таралышы мүмкүн болгон микротопографияны жаратат. Бул майда-чүйдө нерселер, айрыкча өнүккөн түйүндөрдө, шламдын концентрациясын катуу көзөмөлдөөнү жана бекем мониторингди талап кылат.
Реалдуу убакыт режиминде шламдын тыгыздыгын өлчөө жана оптималдаштыруу
Lonnmeter тарабынан чыгарылган ультраүндүү суспензиянын тыгыздык өлчөгүчтөрү сыяктуу сызыктуу тыгыздык өлчөгүчтөрүн орнотуу менен камсыздалган суспензиянын тыгыздыгын реалдуу убакыт режиминде өлчөө азыр алдыңкы жарым өткөргүч өнөр жай колдонмолорунда стандарттуу болуп саналат. Бул аспаптар суспензиянын параметрлерин үзгүлтүксүз көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет, суспензиянын CMP куралдар топтому жана бөлүштүрүү системалары аркылуу өткөндө тыгыздыктын өзгөрүшү жөнүндө заматта кайтарым байланышты камсыз кылат.
Реалдуу убакыт режиминде шламдын тыгыздыгын өлчөөнүн негизги артыкчылыктары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Спецификациядан тышкаркы шарттарды дароо аныктоо, кымбат баалуу кийинки процесстер аркылуу кемчиликтердин жайылышынын алдын алуу
- Процессти оптималдаштыруу — инженерлерге шламдын тыгыздыгынын оптималдуу терезесин сактоого, кемчиликти минималдаштыруу менен бирге алып салуу ылдамдыгын максималдаштырууга мүмкүндүк берет
- Вафлиден вафлиге жана партиядан партияга чейинки консистенция жакшыртылып, жалпы өндүрүштүн жогорку өндүрүмдүүлүгүнө алып келет
- Жабдуулардын узакка созулган иштөө мөөнөтү, анткени ашыкча концентрацияланган же жетишсиз концентрацияланган шламдар жылтыраткычтардын, аралаштыргычтардын жана бөлүштүрүүчү түтүктөрдүн эскирүүсүн тездетиши мүмкүн.
CMP жабдууларын орнотуу жайлары, адатта, өлчөө зонасы аркылуу үлгү циклдерин же кайра циркуляциялоо линияларын өткөрөт, бул тыгыздыктын көрсөткүчтөрү пластиналарга жеткирилген чыныгы агымдын көрсөткүчү экенин камсыздайт.
Так жана реалдуу убакыт режиминдешламдын тыгыздыгын өлчөөсуспензиянын тыгыздыгын көзөмөлдөөнүн бекем ыкмаларынын негизин түзөт, суспензиянын тыгыздыгын көзөмөлдөөнүн туруктуу ыкмаларынын негизин түзөт, анын ичинде өркүндөтүлгөн аралык катмар жана оксиддик CMP үчүн татаал церий кычкылы (CeO₂) суспензиялары сыяктуу калыптанган жана жаңы жылмалоочу суспензиянын формулаларын колдойт. Бул маанилүү параметрди сактоо химиялык механикалык тегиздөө процессинде өндүрүмдүүлүккө, чыгымдарды көзөмөлдөөгө жана түзмөктүн ишенимдүүлүгүнө түздөн-түз байланыштуу.
Шламдын тыгыздыгын өлчөө принциптери жана технологиялары
Шламдын тыгыздыгы химиялык механикалык тегиздөөдө (ХМП) колдонулган церий кычкылынын (CeO₂) формулалары сыяктуу жылтыратуу шламындагы бирдик көлөмдөгү катуу заттардын массасын сүрөттөйт. Бул өзгөрмө материалды алып салуу ылдамдыгын, чыгаруунун бирдейлигин жана жылтыратылган пластиналардагы кемчиликтердин деңгээлин аныктайт. Шламдын тыгыздыгын натыйжалуу өлчөө шламдын концентрациясын өнүккөн көзөмөлдөө үчүн абдан маанилүү, ал жарым өткөргүчтөр өнөр жайында түшүмдүүлүккө жана кемчиликтерге түздөн-түз таасир этет.
CMP операцияларында ар кандай өлчөө принциптерин колдонгон ар кандай шлам тыгыздыгын өлчөгүчтөр колдонулат. Гравиметриялык ыкмалар аныкталган шлам көлөмүн чогултууга жана таразалоого негизделген, жогорку тактыкты камсыз кылат, бирок реалдуу убакытта иштөө мүмкүнчүлүгүнө ээ эмес жана аларды CMP жабдууларын орнотууда үзгүлтүксүз колдонуу үчүн практикалык эмес кылат. Электромагниттик тыгыздык өлчөгүчтөрү электромагниттик талааларды колдонуп, асма абразивдик бөлүкчөлөрдүн таасиринен улам өткөрүмдүүлүктүн жана диэлектрикалык өткөрүмдүүлүктүн өзгөрүшүнө негизделген тыгыздыкты аныктайт. Вибрациялык түтүк денситометрлери сыяктуу вибрациялык өлчөгүчтөр шлам менен толтурулган түтүктүн жыштык реакциясын өлчөйт; тыгыздыктын өзгөрүшү титирөө жыштыгына таасир этет, бул үзгүлтүксүз мониторинг жүргүзүүгө мүмкүндүк берет. Бул технологиялар инлайн мониторингди колдойт, бирок булганууга же химиялык өзгөрүүлөргө сезгич болушу мүмкүн.
УЗИ шламынын тыгыздыгын өлчөгүчтөрү химиялык-механикалык тегиздөөдө реалдуу убакыттагы тыгыздыкты көзөмөлдөө үчүн негизги технологиялык жетишкендикти билдирет. Бул аспаптар шлам аркылуу ультраүн толкундарын чыгарат жана үндүн таралуу убактысын же ылдамдыгын өлчөйт. Чөйрөдөгү үндүн ылдамдыгы анын тыгыздыгына жана катуу заттардын концентрациясына көз каранды, бул шламдын касиеттерин так аныктоого мүмкүндүк берет. УЗИ механизми CMPге мүнөздүү абразивдүү жана химиялык жактан агрессивдүү чөйрөлөр үчүн абдан ылайыктуу, анткени ал кийлигишпейт жана түз байланыш өлчөгүчтөрүнө салыштырмалуу сенсордун булганышын азайтат. Lonnmeter жарым өткөргүч өнөр жайынын CMP линиялары үчүн ылайыкташтырылган сызыктуу ультраүн шламынын тыгыздыгын өлчөгүчтөрдү чыгарат.
УЗИ шлам тыгыздыгын өлчөгүчтөрдүн артыкчылыктары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Кийлигишүүсүз өлчөө: Сенсорлор, адатта, сыртка же айланып өтүүчү агым клеткаларынын ичине орнотулат, бул шламга тоскоолдукту азайтат жана сезүүчү беттердин сүрүлүшүнө жол бербейт.
- Реалдуу убакыт режиминдеги мүмкүнчүлүк: Үзгүлтүксүз чыгаруу процессти дароо жөнгө салууга мүмкүндүк берет, бул пластинаны жылтыратуу сапатын оптималдаштыруу үчүн шламдын тыгыздыгынын аныкталган параметрлердин чегинде калышын камсыздайт.
- Жогорку тактык жана бекемдик: УЗИ сканерлери узак орнотууларда шлам химиясынын өзгөрүшүнө же бөлүкчөлөрдүн жүктөмүнө таасир этпей, туруктуу жана кайталануучу көрсөткүчтөрдү сунуштайт.
- CMP жабдуулары менен интеграциялоо: Алардын дизайны кайра айлануучу шлам линияларына же жеткирүү коллекторлоруна орнотууларды колдойт, бул көпкө чейин токтоп калбастан процессти башкарууну жөнөкөйлөтөт.
Жарым өткөргүчтөрдү жасоодогу акыркы кейс-стадилер церий кычкылын (CeO₂) жылтыратуу шламын процесстери үчүн химиялык механикалык тегиздөө жабдууларын орнотууну толуктаганда, ультраүн тыгыздыгын көзөмөлдөө линия ичиндеги кемчиликтин 30% га чейин азайганын көрсөтөт. УЗИ сенсорлорунан автоматташтырылган кайтарым байланыш жылтыратуу шламынын формулаларын катуураак көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет, бул калыңдыктын бирдейлигин жакшыртат жана материалдын калдыктарын азайтат. УЗИ тыгыздык өлчөгүчтөрү, ишенимдүү калибрлөө протоколдору менен айкалышканда, өнүккөн CMP операцияларында көп кездешүүчү шлам курамынын өзгөрүшүнө карабастан, ишенимдүү иштөөнү сактайт.
Кыскасы, реалдуу убакыт режиминде шламдын тыгыздыгын өлчөө, айрыкча ультраүн технологиясын колдонуу менен, CMPдеги шламдын тыгыздыгын так көзөмөлдөө ыкмаларынын борборуна айланды. Бул жетишкендиктер жарым өткөргүчтөр тармагында түшүмдүүлүктү, процесстин натыйжалуулугун жана пластинанын сапатын түздөн-түз жакшыртат.
CMP системаларына орнотууларды жайгаштыруу жана интеграциялоо
Химиялык механикалык тегиздөө процессинде шламдын концентрациясын көзөмөлдөө үчүн шламдын тыгыздыгын туура өлчөө абдан маанилүү. Шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтөр үчүн натыйжалуу орнотуу пункттарын тандоо тактыкка, процесстин туруктуулугуна жана пластинанын сапатына түздөн-түз таасир этет.
Орнотуу чекиттерин тандоодогу маанилүү факторлор
CMP орнотууларында тыгыздык өлчөгүчтөрү пластинаны жылтыратуу үчүн колдонулган шламдын чыныгы көлөмүн көзөмөлдөө үчүн жайгаштырылышы керек. Негизги орнотуу жайларына төмөнкүлөр кирет:
- Кайра айлануу цистернасы:Эсептегичти розеткага орнотуу бөлүштүрүүдөн мурун негизги шламдын абалын түшүнүүгө мүмкүндүк берет. Бирок, бул жерде ылдыйкы агымда болуп жаткан өзгөрүүлөр, мисалы, көбүкчөлөрдүн пайда болушу же жергиликтүү жылуулук эффекттери байкалбашы мүмкүн.
- Жеткирүү линиялары:Аралаштыруу блокторунан кийин жана бөлүштүрүү коллекторлоруна кирерден мурун орнотуу тыгыздыкты өлчөө целий кычкылын (CeO₂) жылтыратуу целитин жана башка кошулмаларды кошо алганда, целийдин акыркы курамын чагылдырат. Бул абал пластиналарды иштетүү алдында целийдин концентрациясынын өзгөрүшүн тез аныктоого мүмкүндүк берет.
- Колдонуу чекитинде мониторинг жүргүзүү:Оптималдуу жайгашкан жер - колдонуу чекитиндеги клапандын же шаймандын жогору жагында. Бул реалдуу убакыттагы шламдын тыгыздыгын кармап турат жана операторлорду линияны ысытуудан, бөлүүдөн же микро көбүкчөлөрдүн пайда болушунан келип чыгышы мүмкүн болгон процесстин шарттарындагы четтөөлөр жөнүндө эскертет.
Орнотуу жайларын тандоодо агым режими, түтүктүн багыты жана насосторго же клапандарга жакындыгы сыяктуу кошумча факторлорду эске алуу керек:
- Ыраазычылык билдирүүвертикалдуу орнотуусезгич элементте аба көбүкчөсүн жана чөкмөлөрдүн топтолушун азайтуу үчүн өйдө карай агым менен.
- Агымдын бузулушунан улам окуу каталарын болтурбоо үчүн, эсептегич менен турбуленттүүлүктүн негизги булактарынын (насостор, клапандар) ортосунда бир нече түтүк диаметрлерин сактаңыз.
- Колдонууагымдын кондициясы(түздөгүчтөр же тынчтандыруучу бөлүктөр) туруктуу ламинардык чөйрөдө тыгыздыкты өлчөө үчүн.
Ишенимдүү сенсордук интеграция үчүн жалпы кыйынчылыктар жана мыкты тажрыйбалар
CMP шлам системалары бир катар интеграциялык кыйынчылыктарды жаратат:
- Аба кирүүчү жана көбүкчөлөр:Эгерде микро көбүкчөлөр болсо, ультраүн шламынын тыгыздыгын өлчөгүчтөр тыгыздыкты туура эмес көрсөтүшү мүмкүн. Сенсорлорду аба кирген жерлерге же кескин агым өткөөлдөрүнө жакын жайгаштырбаңыз, анткени алар көбүнчө насостук агызуучу түтүктөрдүн же аралаштыруу бактарынын жанында болот.
- Чөкмө:Горизонталдык сызыктарда сенсорлор чөккөн катуу заттарга, айрыкча CeO₂ жылтыраткыч шламына туш болушу мүмкүн. Шламдын тыгыздыгын так көзөмөлдөө үчүн вертикалдык орнотуу же мүмкүн болгон чөкмө зоналардын үстүнө жайгаштыруу сунушталат.
- Сенсордун булганышы:CMP шламдарынын курамында абразивдүү жана химиялык заттар бар, алар сенсордун булганышына же капталышына алып келиши мүмкүн. Лоннметрдин линиядагы аспаптары муну азайтуу үчүн иштелип чыккан, бирок ишенимдүүлүк үчүн үзгүлтүксүз текшерүү жана тазалоо маанилүү бойдон калууда.
- Механикалык термелүүлөр:Активдүү механикалык түзүлүштөргө жакын жайгаштыруу сенсордун ичинде ызы-чуу жаратып, өлчөө тактыгын төмөндөтүшү мүмкүн. Вибрацияга дуушар болуу коркунучу минималдуу болгон орнотуу жерлерин тандаңыз.
Эң жакшы интеграциялык натыйжалар үчүн:
- Орнотуу үчүн ламинардык агым бөлүктөрүн колдонуңуз.
- Мүмкүн болгон жерде вертикалдуу тегиздөөнү камсыз кылыңыз.
- Мезгил-мезгили менен техникалык тейлөө жана калибрлөө үчүн оңой жетүүнү камсыз кылыңыз.
- Сенсорлорду титирөөдөн жана агымдын үзгүлтүккө учурашынан бөлүп коюңуз.
CMP
*
Шламдын концентрациясын көзөмөлдөө стратегиялары
Химиялык механикалык тегиздөө процессинде шламдын концентрациясын натыйжалуу көзөмөлдөө материалды алып салуу ылдамдыгын туруктуу сактоо, пластинанын бетиндеги кемчиликтерди азайтуу жана жарым өткөргүч пластиналардын бирдейлигин камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү. Бул тактыкка жетүү үчүн бир нече ыкмалар жана технологиялар колдонулат, алар жөнөкөйлөтүлгөн операцияларды жана жогорку түзмөктүн өндүрүмдүүлүгүн колдойт.
Оптималдуу шлам концентрациясын сактоо ыкмалары жана куралдары
Шламдын концентрациясын көзөмөлдөө жылтыратуу шламындагы абразивдик бөлүкчөлөрдү жана химиялык түрлөрдү реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөөдөн башталат. Церий кычкылы (CeO₂) жылтыратуу шламы жана башка CMP формулалары үчүн шламдын тыгыздыгын өлчөө сыяктуу түз ыкмалар негизги болуп саналат. Lonnmeter тарабынан чыгарылган сыяктуу ультраүндүү шламдын тыгыздык өлчөгүчтөрү шламдын тыгыздыгын үзгүлтүксүз өлчөөлөрдү камсыз кылат, бул жалпы катуу заттын курамы жана бирдейлиги менен тыгыз байланышта.
Кошумча ыкмаларга булуттуулукту талдоо кирет — мында оптикалык сенсорлор асма абразивдик бөлүкчөлөрдүн чачырашын аныктайт — жана шлам агымындагы негизги реагенттерди сандык жактан аныктоо үчүн UV-Vis же Жакынкы инфракызыл (NIR) спектроскопия сыяктуу спектроскопиялык ыкмалар. Бул өлчөөлөр CMP процессин башкаруу системаларынын негизин түзөт, бул максаттуу концентрация терезелерин сактоо жана партиядан партияга өзгөрмөлүүлүктү минималдаштыруу үчүн түз жөнгө салууларды жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.
Электрохимиялык сенсорлор металл иондоруна бай формулаларда колдонулат, алар белгилүү бир иондук концентрациялар боюнча тез жооп берүү маалыматын берет жана өнүккөн жарым өткөргүчтөр өнөр жайында андан ары так жөнгө салууну колдойт.
Жабык циклдик башкаруу үчүн кайтарым байланыш циклдери жана автоматташтыруу
Заманбап химиялык-механикалык тегиздөө жабдууларын орнотууда линия ичиндеги метрологияны автоматташтырылган бөлүштүрүү системалары менен байланыштырган жабык циклдүү башкаруу системалары барган сайын көбүрөөк колдонулат. Шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтөрдөн жана ага байланыштуу сенсорлордон алынган маалыматтар түздөн-түз программалануучу логикалык контроллерлерге (PLC) же бөлүштүрүлгөн башкаруу системаларына (DCS) берилет. Бул системалар кошумча сууну кошуу, концентрацияланган шламды дозалоо жана ал тургай стабилизаторду куюу үчүн клапандарды автоматтык түрдө иштетет, бул процесстин ар дайым талап кылынган иштөө конвертинде болушун камсыздайт.
Бул кайтарым байланыш архитектурасы реалдуу убакыттагы сенсорлор тарабынан аныкталган ар кандай четтөөлөрдү үзгүлтүксүз оңдоого, ашыкча суюлтуудан качууга, оптималдуу абразивдик концентрацияны сактоого жана ашыкча химиялык заттарды колдонууну азайтууга мүмкүндүк берет. Мисалы, өнүккөн пластина түйүндөрү үчүн жогорку өндүрүмдүүлүктөгү CMP куралында, сызыктуу ультраүндүү шламдын тыгыздыгын өлчөгүч абразивдик концентрациянын төмөндөшүн аныктап, тыгыздык белгиленген чекитине кайтып келгенге чейин шламды киргизүүнү көбөйтүү үчүн дозалоо системасына дароо сигнал берет. Тескерисинче, эгерде өлчөнгөн тыгыздык спецификациядан ашып кетсе, башкаруу логикасы туура концентрацияларды калыбына келтирүү үчүн кошумча сууну кошууну баштайт.
Кошумча сууну жана аралашманы кошуу ылдамдыгын жөнгө салууда тыгыздыкты өлчөөнүн ролу
Шламдын тыгыздыгын өлчөө активдүү концентрацияны көзөмөлдөөнүн негизги фактору болуп саналат. Lonnmeterдин тыгыздык өлчөгүчтөрү сыяктуу аспаптар тарабынан берилген тыгыздыктын мааниси эки маанилүү иштөө параметрин түздөн-түз аныктайт: кошулган суунун көлөмү жана концентрацияланган шламды берүү ылдамдыгы.
Тыгыздык өлчөгүчтөрүн стратегиялык чекиттерде — мисалы, CMP куралын киргизүүдөн мурун же колдонуудагы аралаштыргычтан кийин — жайгаштыруу менен реалдуу убакыттагы маалыматтар автоматташтырылган системаларга кошумча сууну кошуу ылдамдыгын тууралоого мүмкүндүк берет, ошону менен аралашманы каалаган спецификацияларга чейин суюлтат. Ошол эле учурда, система шайманды колдонууну, эскирүүнүн таасирин жана процесстен келип чыккан жоготууларды эске алуу менен абразивдүү жана химиялык концентрацияларды так сактоо үчүн концентрацияланган аралашманын берүү ылдамдыгын модуляциялай алат.
Мисалы, 3D NAND структуралары үчүн кеңейтилген тегиздөө процесстеринде үзгүлтүксүз тыгыздыкты көзөмөлдөө шламдын агрегациясын же чөгүү тенденцияларын аныктайт, бул процесстин туруктуулугу үчүн талап кылынгандай, курамындагы суунун автоматтык түрдө көбөйүшүнө же аралашууга алып келет. Бул катуу жөнгө салынган башкаруу цикли, айрыкча түзмөктүн өлчөмдөрү жана процесс терезелери тар болгондо, пластинадан пластинага жана пластинанын ичиндеги бирдейликтин катуу максаттарын сактоодо негизги болуп саналат.
Кыскасы, CMPдеги шламдын концентрациясын көзөмөлдөө стратегиялары өркүндөтүлгөн линия ичиндеги өлчөөлөрдүн жана автоматташтырылган жабык циклдик жооптордун айкалышына таянат. Шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтөр, айрыкча Lonnmeter сыяктуу ультраүндүү түзүлүштөр, жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүнүн маанилүү этаптарында процесстерди так башкаруу үчүн зарыл болгон жогорку чечилиштеги, өз убагындагы маалыматтарды жеткирүүдө негизги ролду ойнойт. Бул куралдар жана методологиялар өзгөрмөлүүлүктү минималдаштырат, химиялык колдонууну оптималдаштыруу менен туруктуулукту колдойт жана заманбап түйүн технологиялары үчүн зарыл болгон тактыкты камсыз кылат.
Жарым өткөргүчтөр өнөр жайы үчүн шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтү тандоо боюнча колдонмо
Жарым өткөргүчтөр өнөр жайында химиялык механикалык тегиздөө (ХМП) үчүн шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтү тандоо бир катар техникалык талаптарга кылдат көңүл бурууну талап кылат. Негизги иштөө жана колдонуу критерийлерине сезгичтик, тактык, шламдын агрессивдүү химиялык заттары менен шайкештик жана ХМП шламын жеткирүү системаларына жана жабдууларды орнотууга интеграциялоонун оңойлугу кирет.
Сезгичтик жана тактык талаптары
CMP процессин башкаруу шламдын курамындагы кичинекей өзгөрүүлөргө көз каранды. Тыгыздык өлчөгүч 0,001 г/см³ же андан жогору минималдуу өзгөрүүлөрдү аныкташы керек. Бул сезгичтик деңгээли абразивдик курамдагы өтө кичинекей өзгөрүүлөрдү да аныктоо үчүн маанилүү - мисалы, CeO₂ жылтыратуу шламында же кремний негизиндеги шламдарда кездешкен өзгөрүүлөр - анткени алар материалды алып салуу ылдамдыгына, пластинанын тегиздигине жана кемчиликтүүлүгүнө таасир этет. Жарым өткөргүч шламдын тыгыздык өлчөгүчтөрү үчүн типтүү кабыл алынган тактык диапазону ±0,001–0,002 г/см³.
Агрессивдүү аралашмалар менен шайкештик
CMPде колдонулган шламдардын курамында химиялык активдүү чөйрөдө суспензияланган церий кычкылы (CeO₂), алюминий оксиди же кремний сыяктуу абразивдүү нанобөлүкчөлөр болушу мүмкүн. Тыгыздык өлчөгүч калибрлөөдөн чыгып кетпестен же булгануудан жабыркабастан, физикалык абразияга жана коррозиялык чөйрөгө узак убакыт бою туруштук бериши керек. Нымдалган бөлүктөрдө колдонулган материалдар бардык кеңири колдонулган шлам химиялык заттарына инерттүү болушу керек.
Интеграциянын жеңилдиги
Кеңейтилген шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтөр учурдагы CMP жабдууларына оңой эле туура келиши керек. Каралып жаткан нерселер төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Шламдын жеткирилишине таасир этпөө үчүн минималдуу өлүк көлөм жана төмөнкү басымдын төмөндөшү.
- Тез орнотуу жана техникалык тейлөө үчүн стандарттуу өнөр жай процесстеринин туташууларын колдоо.
- Шламдын концентрациясын башкаруу системалары менен реалдуу убакыт режиминде интеграциялоо үчүн чыгаруу шайкештиги (мисалы, аналогдук/санариптик сигналдар), бирок ал системалардын өздөрүн камсыз кылбастан.
Алдыңкы сенсордук технологиялардын салыштырмалуу өзгөчөлүктөрү
Жылтыраткыч шламдардын тыгыздыгын көзөмөлдөө негизинен эки сенсордук класс аркылуу башкарылат: денситометрияга негизделген жана рефрактометрияга негизделген өлчөгүчтөр. Ар бири жарым өткөргүчтөр өнөр жайында колдонулуучу күчтүү жактарын камтыйт.
Денситометрияга негизделген өлчөгүчтөр (мисалы, УЗИ шламынын тыгыздыгын өлчөгүч)
- Тыгыздыкка түздөн-түз байланыштуу шлам аркылуу үндүн таралуу ылдамдыгын колдонот.
- Ар кандай шлам концентрацияларында жана абразивдүү түрлөрүндө тыгыздыкты өлчөөдө жогорку сызыктуулукту камсыз кылат.
- CeO₂ жана кремний кычкылынын формулаларын камтыган агрессивдүү жылтыратуу шламдары үчүн абдан ылайыктуу, анткени сезгич элементтерди химиялык заттардан физикалык жактан бөлүп алууга болот.
- Типтүү сезгичтиги жана тактыгы 0,001 г/см³ден төмөн талапка жооп берет.
- Орнотуу, адатта, бир сызыкта жүргүзүлөт, бул химиялык-механикалык тегиздөө жабдууларынын иштеши учурунда үзгүлтүксүз реалдуу убакыт режиминде өлчөө жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.
Рефрактометрияга негизделген өлчөгүчтөр
- Сынуу көрсөткүчүн өлчөп, эритменин тыгыздыгын аныктайт.
- Концентрациянын өзгөрүшүнө жогорку сезгичтиктен улам шламдын курамындагы байкалбаган өзгөрүүлөрдү аныктоо үчүн натыйжалуу; <0,1% массалык үлүштүн өзгөрүүлөрүн чечүүгө жөндөмдүү.
- Бирок, сынуу көрсөткүчү температура сыяктуу айлана-чөйрөнүн өзгөрмөлөрүнө сезгич, бул кылдат калибрлөөнү жана температураны компенсациялоону талап кылат.
- Айрыкча өтө агрессивдүү же тунук эмес аралашмаларда химиялык шайкештиги чектелүү болушу мүмкүн.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн метрология комплемент катары
- Тыгыздыктын көрсөткүчтөрү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүнүн же агломерациясынын өзгөрүшүнө жараша бурмаланышы мүмкүн.
- Тармактын алдыңкы тажрыйбалары тыгыздыктын көрүнгөн жылыштары бөлүкчөлөрдүн агломерациясынан гана келип чыкпагандыгын камсыз кылуу үчүн мезгилдүү бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн талдоо (мисалы, динамикалык жарыктын чачырашы же электрондук микроскопия) менен интеграциялоону сунуштайт.
Лоннметрдин сызыктуу тыгыздык өлчөгүчтөрүн колдонууда эске алынуучу жагдайлар
- Lonnmeter колдоочу программалык камсыздоону же системалык интеграцияларды камсыз кылбастан, тыгыздык жана илешкектик өлчөгүчтөрүн чыгарууга адистешкен.
- Лоннметр эсептегичтери абразивдүү, химиялык жактан активдүү CMP суспензияларына туруштук бере тургандай кылып иштелип чыккан жана жарым өткөргүч технологиялык жабдууларга түз орнотуу үчүн иштелип чыккан, бул реалдуу убакыт режиминде суспензиянын тыгыздыгын өлчөө муктаждыктарына жооп берет.
Варианттарды карап чыгууда, колдонуунун негизги критерийлерине көңүл буруңуз: тыгыздык өлчөгүч талап кылынган сезгичтикке жана тактыкка жетиши керек, шламдын химиялык курамына шайкеш келген материалдардан жасалган, үзгүлтүксүз иштөөгө туруштук бере турган жана CMP процессинде шламды жылтыратуу линияларына кемчиликсиз интеграцияланганын текшериңиз. Жарым өткөргүчтөр өнөр жайы үчүн шламдын тыгыздыгын так өлчөө пластинанын бирдейлигин, түшүмдүүлүгүн жана өндүрүштүк өндүрүмдүүлүгүн камсыз кылат.
КММнын натыйжаларына натыйжалуу шламдын тыгыздыгын көзөмөлдөөнүн таасири
Химиялык механикалык тегиздөө процессинде шламдын тыгыздыгын так көзөмөлдөө абдан маанилүү. Тыгыздык бирдей сакталганда, жылтыратуу учурунда болгон абразивдүү бөлүкчөлөрдүн саны туруктуу бойдон калат. Бул материалды алып салуу ылдамдыгына (MRR) жана пластинанын бетинин сапатына түздөн-түз таасир этет.
Вафли бетиндеги кемчиликтерди азайтуу жана WIWNUну жакшыртуу
Оптималдуу шлам тыгыздыгын сактоо микрочийилген жерлер, чирип кетүүлөр, эрозия жана бөлүкчөлөрдүн булганышы сыяктуу пластинанын бетиндеги кемчиликтерди минималдаштыраары далилденген. 2024-жылдагы изилдөөлөр көрсөткөндөй, коллоиддик кремний диоксидине негизделген формулалар үчүн адатта 1% дан 5% га чейинки көзөмөлдөнгөн тыгыздык диапазону алып салуунун натыйжалуулугу менен кемчиликтерди минималдаштыруунун ортосундагы эң жакшы балансты камсыз кылат. Ашыкча жогорку тыгыздык абразивдик кагылышууларды көбөйтөт, бул атомдук күч микроскопиясы жана эллипсометриялык анализдер менен тастыкталгандай, чарчы сантиметрге кемчиликтердин санынын эки-үч эсе көбөйүшүнө алып келет. Тыгыздыкты катуу көзөмөлдөө ошондой эле пластинанын ичиндеги бирдей эместикти (WIWNU) жакшыртат, бул материалдын пластина боюнча бирдей алынып салынышын камсыздайт, бул өнүккөн түйүндүү жарым өткөргүч түзүлүштөр үчүн абдан маанилүү. Ырааттуу тыгыздык пленканын калыңдыгынын максаттарына же тегиздигине коркунуч келтириши мүмкүн болгон процесстердин кескин өзгөрүшүнүн алдын алууга жардам берет.
Шламдын иштөө мөөнөтүн узартуу жана керектелүүчү материалдардын баасын төмөндөтүү
Шламдын концентрациясын көзөмөлдөө ыкмалары, анын ичинде ультраүн шламынын тыгыздыгын өлчөгүчтөр менен реалдуу убакыт режиминде мониторинг жүргүзүү, CMP жылтыратуу шламынын пайдалуу иштөө мөөнөтүн узартат. Ашыкча дозалануунун же ашыкча суюлтуунун алдын алуу менен, химиялык механикалык тегиздөө жабдуулары сарпталуучу материалдарды оптималдуу пайдаланууга жетишет. Бул ыкма шламды алмаштыруунун жыштыгын азайтат жана кайра иштетүү стратегияларын ишке ашырууга мүмкүндүк берет, жалпы чыгымдарды азайтат. Мисалы, CeO₂ жылтыратуу шламын колдонууда тыгыздыкты кылдаттык менен тейлөө шлам партияларын калыбына келтирүүгө мүмкүндүк берет жана иштин натыйжалуулугун жоготпостон калдыктардын көлөмүн минималдаштырат. Натыйжалуу тыгыздыкты көзөмөлдөө процесстин инженерлерине алгылыктуу иштөө босоголорунун чегинде калган жылтыратуу шламын калыбына келтирүүгө жана кайра колдонууга мүмкүндүк берет, бул чыгымдарды үнөмдөөгө өбөлгө түзөт.
Өркүндөтүлгөн түйүн өндүрүшү үчүн өркүндөтүлгөн кайталануучулук жана процессти башкаруу
Заманбап жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын колдонмолору химиялык-механикалык тегиздөө этабында жогорку кайталанууну талап кылат. Өркүндөтүлгөн түйүн өндүрүшүндө суспензиянын тыгыздыгынын анча чоң эмес өзгөрүүлөрү да пластиналардын натыйжаларында кабыл алынгыс өзгөрүүлөргө алып келиши мүмкүн. Lonnmeter тарабынан чыгарылган сыяктуу сызыктуу ультраүндүү суспензиянын тыгыздык өлчөгүчтөрүн автоматташтыруу жана интеграциялоо процессти башкаруу үчүн үзгүлтүксүз, реалдуу убакыт режиминде кайтарым байланышты жеңилдетет. Бул аспаптар CMPге мүнөздүү катаал химиялык чөйрөлөрдө так өлчөөлөрдү жүргүзүп, четтөөлөргө дароо жооп берген жабык циклдик системаларды колдойт. Ишенимдүү тыгыздыкты өлчөө пластинадан пластинага бир калыпталыктын жогору болушун жана 7 нмден төмөн жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү үчүн өтө маанилүү болгон MRRди катуу көзөмөлдөөнү билдирет. Эсептегичтердин ишенимдүү иштешин камсыз кылуу жана процесстин туруктуулугу үчүн маанилүү болгон маалыматтарды берүү үчүн жабдууларды туура орнотуу - суспензиянын жеткирүү линиясында туура жайгаштыруу - жана үзгүлтүксүз техникалык тейлөө өтө маанилүү.
Шламдын жетиштүү тыгыздыгын сактоо продукциянын түшүмүн максималдуу түрдө жогорулатуу, кемчиликтерди минималдаштыруу жана CMP процесстеринде үнөмдүү өндүрүштү камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү.
Көп берилүүчү суроолор (КБС)
Химиялык механикалык тегиздөө процессинде шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтүн функциясы кандай?
Шламдын тыгыздыгын өлчөгүч жылтыраткыч шламдын тыгыздыгын жана концентрациясын тынымсыз өлчөө менен химиялык механикалык тегиздөө процессинде маанилүү ролду ойнойт. Анын негизги функциясы - шламдагы абразивдик жана химиялык баланс боюнча реалдуу убакыт режиминде маалыматтарды берүү, экөө тең пластинаны оптималдуу тегиздөө үчүн так чектерде болушун камсыз кылуу. Бул реалдуу убакыт режиминдеги башкаруу ашыкча же жетишсиз суюлтулган шлам аралашмаларында кездешүүчү чийилип калуу же материалдын тегиз эмес алынып салынышы сыяктуу кемчиликтердин алдын алат. Шламдын туруктуу тыгыздыгы өндүрүштүк процесстерде кайталануучулукту сактоого жардам берет, пластинадан пластинага өзгөрүүнү минималдаштырат жана четтөөлөр аныкталган учурда оңдоочу аракеттерди баштоо менен процессти оптималдаштырууну колдойт. Өркүндөтүлгөн жарым өткөргүчтөрдү жасоодо жана жогорку ишенимдүүлүк колдонмолорунда үзгүлтүксүз мониторинг калдыктарды азайтат жана сапатты камсыздоонун катуу чараларын колдойт.
Эмне үчүн жарым өткөргүчтөр өнөр жайындагы айрым тегиздөө кадамдары үчүн CeO₂ жылтыратуу шламы артыкчылыктуу?
Церий кычкылы (CeO₂) жылтыратуу шламы, айрыкча айнек жана оксид пленкалары үчүн өзгөчө селективдүүлүгү жана химиялык жакындыгынан улам, жарым өткөргүчтөрдү тегиздөөнүн белгилүү бир кадамдары үчүн тандалып алынат. Анын бирдей абразивдүү бөлүкчөлөрү өтө төмөн кемчиликтер жана минималдуу беттик чийилүүлөр менен жогорку сапаттагы тегиздөөнү камсыз кылат. CeO₂ химиялык касиеттери фотоника жана жогорку тыгыздыктагы интегралдык микросхемалар сыяктуу өнүккөн колдонмолор үчүн маанилүү болгон туруктуу жана кайталануучу алып салуу ылдамдыгын камсыз кылат. Мындан тышкары, CeO₂ шламы агломерацияга туруктуу болуп, CMPнин узак мөөнөттүү операциялары учурунда да туруктуу суспензияны сактайт.
УЗИ шлам тыгыздыгын өлчөгүч башка өлчөө түрлөрүнө салыштырмалуу кандайча иштейт?
УЗИ шламынын тыгыздыгын өлчөгүч үн толкундарын шлам аркылуу өткөрүп, бул толкундардын ылдамдыгын жана басаңдашын өлчөө менен иштейт. Шламдын тыгыздыгы толкундардын канчалык ылдамдыкта таралышына жана алардын интенсивдүүлүгүнүн канчалык деңгээлде төмөндөшүнө түздөн-түз таасир этет. Бул өлчөө ыкмасы тоскоолдук кылбайт жана процесстин агымын бөлүп же физикалык түрдө үзгүлтүккө учуратпастан реалдуу убакыт режиминде шламдын концентрациясынын маалыматтарын берет. УЗИ ыкмалары механикалык (калкып жүрүүчү) же гравиметриялык тыгыздыкты өлчөө системаларына салыштырмалуу агым ылдамдыгы же бөлүкчөлөрдүн өлчөмү сыяктуу өзгөрмөлөргө азыраак сезгичтик көрсөтөт. Химиялык механикалык тегиздөөдө бул жогорку агымдуу, бөлүкчөлөргө бай шламдарда да ишенимдүү, бекем өлчөөлөргө алып келет.
Шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтөр CMP системасында кайсы жерге орнотулушу керек?
Химиялык механикалык тегиздөө жабдууларында шламдын тыгыздыгын өлчөгүчтү орнотуунун оптималдуу жайгашуулары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Кайра циркуляциялоочу резервуар: бөлүштүрүүдөн мурун шламдын жалпы тыгыздыгын үзгүлтүксүз көзөмөлдөө үчүн.
- Колдонуудан мурун жылтыраткычка жеткирүү: берилген суспензиянын максаттуу тыгыздык спецификацияларына жооп берерин камсыз кылуу үчүн.
- Шламды аралаштыруудан кийинки пункттар: жаңы даярдалган партиялар процесстик циклге кирүүдөн мурун талап кылынган формулаларга шайкеш келерин камсыз кылуу.
Бул стратегиялык позициялар шламдын концентрациясындагы ар кандай четтөөлөрдү тез аныктоого жана оңдоого мүмкүндүк берет, пластинанын сапатынын начарлашына жана процесстин үзгүлтүккө учурашына жол бербейт. Жайгаштыруу шламдын агымынын динамикасы, типтүү аралаштыруу жүрүм-туруму жана тегиздөө аянтчасынын жанында тез арада кайтарым байланыштын зарылдыгы менен аныкталат.
Шламдын концентрациясын так көзөмөлдөө CMP процессинин иштешин кандайча жакшыртат?
Шламдын концентрациясын так көзөмөлдөө бирдей алып салуу ылдамдыгын камсыз кылуу, барактын каршылык өзгөрүүсүн минималдаштыруу жана беттик кемчиликтердин жыштыгын азайтуу менен химиялык механикалык тегиздөө процессин жакшыртат. Шламдын туруктуу тыгыздыгы абразивдик ашыкча же жетишсиз колдонуунун алдын алуу менен жылтыраткыч төшөктүн да, пластинанын да иштөө мөөнөтүн узартат. Ошондой эле, шламды керектөөнү оптималдаштыруу, кайра иштетүүнү азайтуу жана жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн жогорку өндүрүмдүүлүгүн колдоо аркылуу процесстин чыгымдарын төмөндөтөт. Айрыкча өнүккөн өндүрүштө жана кванттык түзүлүштөрдү жасоодо, шламды катуу көзөмөлдөө кайталануучу тегиздикти, туруктуу электрдик иштөөнү жана түзүлүштөрдүн архитектуралары боюнча агып кетүүнү азайтууну колдойт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 9-декабры
