Цахиурын вафли алмазан утсан зүсэлт хийхэд урсгалын хэмжилт зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд учир нь энэ нь зүсэх шингэнийг утас-вафлины интерфейс рүү нарийн хүргэхийг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь оновчтой хөргөлт, тосолгооны болон хог хаягдлыг зайлуулахад чухал үүрэгтэй.RБогино хугацааны урсгалын өгөгдөл нь хэт халалт, утас тасрах, гадаргуугийн согог, эсвэл хаягдал үүсгэхэд хүргэж болзошгүй шингэний хангалтгүй буюу хэт их хангамжаас сэргийлдэг. Нарийвчлалтай хэмжилт нь процессын хэлбэлзлийг бууруулж, ваарны тэгш байдал болон гадаргуугийн бүрэн бүтэн байдлыг хамгаалж, утасны ашиглалтын хугацааг уртасгаж, нөөцийн үр ашгийг оновчтой болгодог.
Цахиурын вафли зүсэлтийн тойм ба зүсэх шингэний үүрэг
Алмазан утсыг зүсэх нь хагас дамжуулагч болон фотоволтайк хэрэглээнд зориулж монокристалл болон олон талст цахиурын гулдмайг вафли болгон зүсэх гол арга юм. Энэ процесст ихэвчлэн 40-70 мкм диаметртэй ган утсыг алмазан зүлгүүрийн ширхэгээр бүрдэг. Утас нь өндөр хурдтай хөдөлдөг бөгөөд суулгагдсан алмааз нь цахиурыг үрэлтээр нунтаглаж, гадаргуугийн согогийг багасгаж, вафлины жигд байдлыг дэмждэг. Сүүлийн жилүүдэд нэвтрүүлсэн диаметрийг багасгасан утаснууд нь зүсэх ажиллагааны явцад нарийн цахиурын хэсгүүд болж хаягддаг материалыг хэлдэг керфийн алдагдлыг бууруулдаг. Керфийн алдагдлыг утасны диаметр болон утасны гадаргуугаас цухуйсан зүлгүүрийн ширхэгийн өндрөөр тодорхойлдог.
Алмазан утас хайчлах
*
Зүсэх шингэн нь алмазан утсан хөрөөнд хэд хэдэн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдний үндсэн үүрэг бол ембүү болон утсыг хоёуланг нь хөргөх, цахиурыг гэмтээж эсвэл утасны ашиглалтын хугацааг богиносгож болзошгүй хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Тэд мөн зүсэх явцад үүссэн нарийн цахиурын хэсгүүдийг угааж цэвэрлэдэг бөгөөд энэ нь цэвэр гадаргууг хадгалах, хог хаягдлын дахин хуримтлалаас урьдчилан сэргийлэх, вафли дээрх гадаргуугийн бичил хагарлыг багасгахад тусалдаг. Түүнчлэн, зүсэх шингэн нь процессыг тослох, утас болон цахиурын хоорондох үрэлтийг бууруулж, улмаар утасны ашиглалтын хугацааг уртасгаж, зүсэлтийн чанарыг сайжруулдаг. Цахиурын вафли зүсэх шингэний найрлага, физик шинж чанарыг - тухайлбал зуурамтгай чанар, нягтрал - хөргөлт, үйрмэг арилгах, утсыг хамгаалах ажлыг оновчтой болгохын тулд сайтар зохицуулах ёстой.
Тосолгоо болон бөөмсийн суспензийг сайжруулах нэмэлт бүхий усан суурьтай шингэн зэрэг хэд хэдэн төрлийн вафли огтлох шингэн байдаг. Сонголт нь тоног төхөөрөмжийн загвар, вафлины үзүүлэлт, хүрээлэн буй орчны хязгаарлалтаас хамаарна. Жишээлбэл, хөргөлтийн үр ашгийг бага үлдэгдэл үүсэхтэй тэнцвэржүүлэх зорилгоор боловсруулсан гадаргуугийн идэвхт бодис эсвэл гликол агуулсан ионгүйжүүлсэн ус орно.
Орчин үеийн вафлины үйлдвэрүүдэд хэт нимгэн алмазан утас руу шилжих хувьсал нь шингэн хүргэлт болон процессын хяналтын бэрхшээлийг улам бүр нэмэгдүүлдэг. Утасны диаметр 40 мкм-ээс доош агших тусам утас тасрах эрсдэл нэмэгдэж, процессын хэлбэлзлийн хүлцэл нэмэгддэг. Үр дүнтэй хөргөлт болон хог хаягдлыг зайлуулахын тулд зүсэх шингэний урсгал хэмжигч, өндөр нарийвчлалтай урсгал хэмжих мэдрэгч, Кориолис массын урсгал мэдрэгч зэрэг технологиор дэмжигдсэн урсгалын хурдыг нарийн хэмжих нь чухал юм. Зүсэх шингэний хяналтын мэдрэгч болон үйлдвэрлэлийн зүсэх шингэний урсгал хэмжих шийдлүүд нь операторуудад урсгалын хурдыг бодит цаг хугацаанд хянах, тохируулах, оновчтой тослох болон гадаргуугийн чанарыг хангах боломжийг олгодог. Кориолис урсгал хэмжигчийн нарийвчлал нь янз бүрийн нягтрал болон зуурамтгай чанар бүхий шингэнийг удирдахад онцгой чухал бөгөөд зүсэх хурд болон утасны таталт нэмэгдэх үед ч тогтвортой нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Нарийвчлалын энэхүү өсөн нэмэгдэж буй эрэлт хэрэгцээ нь урсгалын хурд, нягтрал, зуурамтгай чанар зэрэг динамик шингэний параметрүүдийг хянах чиглэлд анхаарлаа хандуулсан. Lonnmeter-ийнхтэй адил багажууд нь дэвшилтэт алмазан утсан зүсэлтийн үйл ажиллагаанд чанарын баталгаа, үйл явцыг оновчтой болгоход зайлшгүй шаардлагатай найдвартай, бодит цагийн хэмжилтийг хангадаг. Утасны технологи хөгжихийн хэрээр бат бөх урсгалын хэмжилтийн технологийг нэгтгэх нь вафлийн дамжуулах чадварыг хадгалах, керфийн алдагдлыг багасгах, цахиурын вафлийн үйлдвэрлэлийн салбарын дараагийн өнгөлгөөний шаардлагыг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Нарийвчлалтай алмазан утсыг зүсэх үед шингэн дамжуулах бэрхшээлүүд
Хэт нимгэн цахиурын ваферуудыг, ялангуяа 40 µм-ээс доош зузаантайг алмазан утсаар зүсэхэд цахиурын ваферын зүсэх шингэнийг зүсэх гадаргуу руу зөв хэмжээгээр хүргэх нь хүнд сорилт болдог. Утасны зузаан багасах тусам шингэний урсгалын зай багасдаг. Тосолгоо, температурын хяналт, холбоо барих цэгээс хог хаягдлыг зайлуулахын тулд зүсэх шингэний хангамжийг тогтмол байлгах нь чухал юм.
Шингэний урсгалын тогтворгүй байдал эсвэл хангалтгүй байдал нь вафлийн адсорбцид шууд хүргэдэг бөгөөд энэ нь хангалтгүй тосолгооны улмаас вафли нь тоног төхөөрөмжид хүсээгүй наалддаг. Энэ нь зөвхөн зүсэх процессыг тасалдуулаад зогсохгүй вафли хагарах, гэмтэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Утас болон вафли нь алмазан утсан зүсэх шингэнээс тасралтгүй тосолгоо, хөргөлтийг хүлээн авахгүй бол гадаргуугийн барзгаржилт мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Үүний үр дүнд үүссэн гэмтсэн гадаргуу болон бичил согогууд нь вафлийн чанар, гарцыг бууруулж, хагас дамжуулагч болон фотоволтайкийн үйлдвэрүүдэд томоохон саад тотгор учруулдаг.
Микро хэмжээний хөрөөний завсарт шингэний нэвчилтэд гурван үндсэн хүчин зүйл нөлөөлдөг: утасны геометр, зүсэх хурд, хялгасан судасны үйлдэл. Утасны геометр, ялангуяа утасны диаметр болон алмазан ширхэгийн тархалт нь цахиурын вафлийн зүсэх шингэн хэрхэн амархан урсаж, холбоо барих бүсэд наалддагт шууд нөлөөлдөг. 40 µм-ээс бага хэмжээтэй утас ашиглах үед гадаргуугийн талбай бага байх нь шингэний чөлөөт хөдөлгөөнийг хязгаарладаг. Өндөр зүсэх хурд нь шингэний интерфэйсэд хүрч, хөргөх хугацааг багасгаж, орон нутгийн хэт халалт, муу тосолгоонд хүргэдэг. Капиллярын үйлдэл буюу шингэний нарийн орон зайд татагдах байгалийн чадвар нь шингэнийг хадгалах чадварыг хүчтэй тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч шингэний тээвэрлэлтийг сайжруулдаг ижил шингэний гүүрнүүд нь зэргэлдээх утаснуудын хооронд хялгасан судасны наалдацыг бий болгож, жигд бус таталт үүсгэж, вафлийн зузааны хэлбэлзлийг нэмэгдүүлдэг.
Нано хэсгүүдээр баяжуулсан уусмал зэрэг дэвшилтэт вафли огтлох шингэний төрлүүдийг нэвтрүүлснээр хэмжигдэхүйц сайжруулалт хийгдсэн. SiO₂ эсвэл SiC нано хэсгүүдээр боловсруулсан шингэн нь зуурамтгай чанар болон гадаргуугийн харилцан үйлчлэлийг оновчтой болгосноор нарийн зай завсарт илүү үр дүнтэй нэвтэрдэг. Эдгээр шингэнүүд нь тосолгоог сайжруулж, дулааныг илүү үр дүнтэй зөөж, гадаргуугийн барзгаржилтыг бууруулж, вафли хавтгай байдлыг сайжруулдаг. Судалгаанаас харахад нано хэсгүүдээр дүүргэсэн шингэнийг ашиглах нь зүсэх явцад температурын талбарыг өөрчилж, вафлины бүрэн бүтэн байдалд заналхийлж буй стрессийг бууруулдаг болохыг харуулж байна. Энэ нь хялгасан судасны тээвэрлэлтийг нэмэгдүүлэх хэт авианы чичиргээ зэрэг аргуудтай хослуулан алмазан утсан огтлох шингэний илүү жигд хүргэлтийг бий болгодог.
Шингэнийг тогтмол нийлүүлэх нь үнэн зөв, бодит цагийн хяналт, тохируулга шаарддаг. Өндөр нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн зүсэх шингэний урсгалын хэмжилт нь ялангуяа хатуу хяналттай процессуудад зайлшгүй шаардлагатай болдог. Өндөр нарийвчлалтай Кориолис массын урсгалын хэмжилтийн мэдрэгч гэх мэт зүсэх шингэний урсгалын хэмжигчийг нэвтрүүлэх нь хүргэлтийн хурдыг нарийн зохицуулах боломжийг олгодог. Лоннметрийн шугаман нягтрал ба зуурамтгай чанар хэмжигчийг урсгалын хурдыг нарийн хэмжих хэрэгслүүдтэй хослуулан хэрэглэхэд шингэний хангамжийг оновчтой болгоход хувь нэмэр оруулдаг тул хамгийн нимгэн хавтангуудыг ч гэсэн жигд зүсэж, согогийн эрсдэлийг хамгийн бага байлгадаг.
Вафер огтлох үйл ажиллагаанд шингэний урсгалын хэмжилт
Цахиурын вафлиг алмазан утсаар зүсэхэд зүсэх шингэний хүргэлтийг оновчтой болгохын тулд урсгалын хурдыг нарийн хэмжих нь чухал юм. Цахиурын вафлиг зүсэх шингэний үр нөлөө нь холбоо барих интерфэйс дэх хөргөлт, тосолгооны болон хог хаягдлыг зайлуулах үйл явцад шууд нөлөөлж, вафлигийн гадаргуугийн чанар, муруйлтын алдагдал, нийт үйлдвэрлэлийн гарцад нөлөөлдөг. Хангалтгүй эсвэл хэт их урсгал нь зүлгүүрийн үр нөлөөг өөрчилж, багажны элэгдлийг нэмэгдүүлж, вафлигийн чанар тогтворгүй болох эсвэл нөөцийн өндөр зардалд хүргэж болзошгүй юм. Эмпирик судалгаагаар гадаргуугийн барзгар байдал (Ra) болон газрын доорхи эвдрэлийг ердийн нэг утастай машинуудын хувьд зүсэх шингэний урсгалын хурдыг оновчтой 0.15-0.25 л/мин хүрээнд байлгаснаар багасгах боломжтой болохыг харуулж байна, учир нь хангалтгүй урсгал нь бичил хагарал, хог хаягдал хуримтлагдахад хүргэдэг бол илүүдэл урсгал нь турбулент байдал, шаардлагагүй хэрэглээг бий болгодог.
Шингэний урсгалын хурдыг хэмжих технологиуд
Зүсэх шингэний урсгал хэмжигч нь шингэний хангамжийн шугамд нэгтгэгдэж, алмазан утсан зүсэх шингэний нийлүүлсэн эзэлхүүнийг бодит цаг хугацаанд хэмждэг. Нийтлэг урсгал хэмжигч технологид механик, электрон болон хэт авианы төрлүүд багтдаг:
- Турбин болон сэлүүрт дугуйны загвар гэх мэт механик урсгал хэмжигч нь шингэний урсгалаар нүүлгэн шилжсэн эргэлдэгч эд ангиудыг ашигладаг. Эдгээр нь энгийн бөгөөд бат бөх боловч үрэлтэд өртөмтгий байдаг.
- Цахим урсгал хэмжигч, ялангуяа цахилгаан соронзон загварууд нь цахилгаан соронзон индукцийн зарчмуудыг ашиглан шингэний хурдыг хэмждэг бөгөөд дамжуулагч шингэний найдвартай, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй ажиллагааг хангадаг.
- Хэт авианы урсгал хэмжигч нь хоолойгоор дамжуулж, хүлээн авдаг өндөр давтамжийн дууны долгионыг ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь урсгалтай болон урсгалын эсрэг дууны дамжуулалтын цагийн зөрүүг хэмжсэнээр янз бүрийн төрлийн вафер огтлох шингэний хувьд тохиромжтой, хөндлөнгөөс оролцоогүй, нарийвчлалтай хэмжилтийг хийдэг.
Кориолисын массын урсгалын хэмжилт нь зуурамтгай чанар эсвэл температурын өөрчлөлтөөс үл хамааран шингэний массыг нарийн хянах шаардлагатай хэрэглээнд онцгой ач холбогдолтой юм. Кориолисын массын урсгалын мэдрэгч нь Кориолисын эффект дээр үндэслэн массын урсгалын хурдыг шууд хэмждэг бөгөөд энэ нь усан суурьтай болон тос суурьтай алмазан утсан зүсэх шингэнд өндөр нарийвчлал, тохиромжтой байдлыг хангадаг. Лоннметр нь шугаман нягтрал ба зуурамтгай чанар хэмжигчийг үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь цахиурын хавтангийн зүсэлтэд шингэний шинж чанарыг хянах, оновчтой процессын хяналтыг хийх боломжийг олгодог.
Чухал хэмжилтийн параметрүүд ба мэдрэгчийн байршил
Вафер огтлох үед зүсэх шингэний урсгалыг нарийн хэмжих нь хэд хэдэн гол параметрүүдэд анхаарлаа хандуулахыг шаарддаг.
- Урсгалын хурд (л/мин): Үйл явцыг оновчлох болон чанарын баталгаажуулалтын үндсэн хэмжилт.
- Нягт ба зуурамтгай чанар: Хоёулаа хөргөлтийн гүйцэтгэл, зүлгүүрийн тээвэрлэлт, хог хаягдлыг цэвэрлэхэд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг.
- Температур: Зүссэн хэсгийн зуурамтгай чанар болон шингэний төлөв байдалд нөлөөлдөг.
Мэдрэгчийн байршил чухал юм. Урсгал хэмжих мэдрэгчийг зүсэлтийн бүсэд аль болох ойрхон, зүсэлтийн бүсэд шууд байрлуулах ёстой бөгөөд ингэснээр зүсэлтийн интерфэйсээс өмнө хоолойн эсэргүүцэл, алдагдал эсвэл ууршилтаас үүдэлтэй зөрүүг багасгах боломжтой. Бодит цагийн шугаман хэмжилт нь мэдээлэгдсэн урсгалын утга нь алмазан утсыг зүсэх хэсэгт бодит нийлүүлэлттэй тохирч байгааг баталгаажуулдаг.
Хамгийн оновчтой огтлох орчныг хадгалахад урсгалын хэмжилтийн үүрэг
Урсгал хэмжих мэдрэгч нь үйлдвэрлэлийн цахиурын хавтангаар зүсэх явцад шингэний хангамжийг бодит цагийн хяналт, дасан зохицох хяналтад зайлшгүй шаардлагатай. Хамгийн оновчтой урсгалын хурдыг хадгалах нь хангалттай дулаан тархалт, хог хаягдлыг тасралтгүй зайлуулах, алмазан утсан дээр жигд тослох боломжийг олгодог. Үүнгүйгээр процессын тогтвортой байдал буурч, утасны ашиглалтын хугацаа богиносч, гадаргуугийн гажиг үүсэх эрсдэл нэмэгдэх эсвэл хэт их керф алдагдахаас болж ургац буурдаг.
Өндөр нарийвчлалтай урсгалын хурдны хэмжилтийг бусад санал хүсэлтийн параметрүүдтэй (жишээ нь, утасны хурд, тэжээлийн хурд) нэгтгэснээр үйлдвэрлэгчид процессын босго хэмжээг дасан зохицох хяналтыг хэрэгжүүлж, урсгалын хурдны тохируулгыг ажиглагдсан зүсэлтийн гүйцэтгэлтэй шууд холбож чадна. Үүний үр дүнд програмчлагдсан урсгалын дугтуйнаас аливаа хазайлт нь шууд залруулах арга хэмжээг идэвхжүүлж, процессын чанар болон нөөцийн үр ашгийг хоёуланг нь хамгаалдаг.
Товчхондоо, үйлдвэрлэлийн зүсэлтийн шингэний урсгалын хэмжилт нь бат бөх урсгалын хэмжилтийн мэдрэгч болон бодит цагийн өгөгдөлд тулгуурлан алмазан утас зүсэх эрин үед өндөр ургацтай, зардал багатай цахиурын хавтангийн үйлдвэрлэлийн тулгын чулуу болж өгдөг.
Кориолисын массын урсгалын хэмжилт: Зарчим ба хэрэглээ
Кориолис массын урсгалын хэмжилт нь чичиргээт хоолойгоор дамжин хөдөлж буй шингэний үйлчлэх хүчийг илрүүлэхэд суурилдаг. Шингэн урсах үед - тухайлбал алмазан утсан зүсэх шингэн эсвэл тусгай цахиурын вафли зүсэх шингэн гэх мэт - хоолойнууд нь бага хэмжээний, хэмжигдэхүйц фазын шилжилтийг мэдэрдэг. Энэхүү шилжилт нь массын урсгалын хурдтай пропорциональ бөгөөд хүргэгдсэн зүсэх шингэний массыг шууд, бодит цагийн тоон үзүүлэлтээр тодорхойлдог. Үүнтэй ижил зарчим нь шингэний нягтралыг нэгэн зэрэг хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд өөрчлөгдөж буй шингэний төрөл, найрлага, температурын өндөр нарийвчлалыг дэмждэг бөгөөд энэ нь цахиурын вафли үйлдвэрлэх болон алмазан утсан зүсэх хэрэглээнд чухал шаардлага юм.
Энэ аргын давуу талууд нь ялангуяа өндөр хүчин чадалтай алмазан утсан зүсэх шингэнийг ашиглах үед вафли зүсэх шингэний төрлүүдэд ихээхэн ач холбогдолтой юм. Кориолис урсгалын хэмжилт нь шингэний зуурамтгай чанар болон найрлагын өөрчлөлтөөс хамааралгүй бөгөөд цахиурын вафли зүсэх шингэнд ихэвчлэн байдаг зүлгүүрийн хэсгүүд, нано нэмэлтүүд эсвэл олон төрлийн холимог байгаа үед өндөр нарийвчлалтай хэвээр байна. Энэхүү бат бөх чанар нь үүнийг уламжлалт эзэлхүүний урсгалын аргуудаас давуу болгодог бөгөөд эдгээр аргууд нь бөмбөлөг, түдгэлзсэн хэсгүүд болон дэвшилтэт зүсэх шингэний физик шинж чанарын өөрчлөлтөд нөлөөлж болно.
Цахиурын вафлины зүсэлт нь цахиурын вафлины зүсэлтийн шингэний найдвартай хяналтыг хангахын тулд дэвшилтэт шингэний урсгал мэдрэгчийн технологид улам бүр тулгуурлаж байна. Кориолис эффектийг ашигладаг Лоннметрийн шугаман массын урсгал мэдрэгчийг процессын шугамд шууд хэрэгжүүлдэг. Энэ нь вафли зүсэх явцад нано-шингэн болон алмазан утсан зүсэлтийн шингэнийг нарийн хүргэх, хянах боломжийг олгодог. Шингэний задрал, хольцын тогтворгүй байдал, нягтралын өөрчлөлтийн шинж тэмдгийг цаг тухайд нь илрүүлж, процессын гарц болон гадаргуугийн чанарыг хадгалахын тулд шууд хяналтын арга хэмжээ авах боломжийг олгодог.
Кориолис массын урсгалын мэдрэгчийг дулааны, цахилгаан соронзон эсвэл хэт авианы урсгалын систем гэх мэт бусад зүсэх шингэний хяналтын мэдрэгчтэй харьцуулах нь хэд хэдэн давуу талыг харуулж байна. Кориолис массын урсгалын мэдрэгч нь өндөр нарийвчлалтай урсгалын хэмжилтээр сайн бөгөөд зуурамтгай чанарын хэлбэлзэл эсвэл соронзон шинж чанараас хамааралгүй масс дээр суурилсан заалтыг өгдөг. Цахилгаан соронзон болон хэт авианы тоолуур нь нано хэсгүүд, агаарын халаас эсвэл нягтралын хэлбэлзэл агуулсан зүсэх шингэний холимогтой тэмцдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн урсгалын хурдны хэмжилтийн найдваргүй байдал, засвар үйлчилгээний давтамж нэмэгдэхэд хүргэдэг.
Дохио боловсруулах болон температурын нөхөн олговрын схемүүд нь дуу чимээ болон орчны өөрчлөлтийг үр дүнтэй шүүж байдаг тул Кориолис урсгал хэмжигчийн нарийвчлал нь шингэний найрлага өөрчлөгдөх үед хадгалагддаг. Операторууд нь янз бүрийн вафли огтлох шингэний төрөл болон нано шингэний холимогуудын олон янзын шинж чанарт хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд хөргөлт, тосолгооны болон тоосонцорыг зайлуулах ажлыг оновчтой болгохын тулд бодит цагийн өгөгдлийг ашиглаж болно.
Кориолис массын урсгалын хэмжилтийг нано хэсгүүдтэй хэт нимгэн утсан хөрөө, зүсэх шингэнд тохируулсан нь үйлдвэрлэлийн хяналтад өөрчлөлт авчирч байгааг харуулж байна. Мэдрэгч нь бөөмийн агууламж эсвэл шингэний олон янз байдлаас үл хамааран жинхэнэ массын урсгал болон нягтралыг найдвартай хэмжиж, вафли зүсэхэд зориулагдсан хаалттай гогцооны хяналт болон автоматжуулсан шингэний менежментийг идэвхжүүлдэг. Энэхүү өндөр нарийвчлалтай урсгалын хэмжилтийн түвшин нь цахиурын вафли үйлдвэрлэх болон алмазан утсан зүсэх процессын үед процессын тогтвортой байдлыг хадгалах, материалын алдагдлыг бууруулах, гадаргуугийн бүрэн бүтэн байдлыг хангахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
Урсгалын хэмжилтийн өгөгдлийг процессын хяналтад нэгтгэх
Кориолис массын урсгалын мэдрэгчийг ашиглан бодит цагийн урсгалын хэмжилт хийх нь цахиурын вафлиг алмазан утсаар зүсэх үед зүсэх шингэний менежментийг өөрчилсөн. Лоннметрийн үйлдвэрлэсэн шиг шугаман нягтрал ба зуурамтгай чанар хэмжигч нь шингэний шинж чанар болон урсгалын хурдыг шууд хянах боломжийг олгодог бөгөөд нарийн процессын хяналтыг шууд дэмждэг.
Алмазан утас болон цахиурын вафлиг үр дүнтэй хөргөх, цэвэрлэх, тослоход оновчтой урсгалын хурдыг хадгалах нь чухал юм. Кориолис массын урсгалын хэмжигч нь массын урсгал болон шингэний шинж чанарын талаар өндөр нарийвчлалтай, бодит цагийн хариу үйлдлийг өгөх замаар энэ орчинд амжилтанд хүрдэг. Энэхүү өгөгдлийн тусламжтайгаар автоматжуулсан системүүд нь вафлиг зүсэх шингэний шаардлагатай хэмжээ, найрлагыг нарийн хангахын тулд шахуургын хурд, хавхлагын байрлал эсвэл дахин боловсруулах хурдыг тохируулж чаддаг. Жишээлбэл, хурдан зүсэх мөчлөгийн үед мэдрэгчийн өгөгдөл нь хог хаягдлыг зайлуулах, хөргөхийг сайжруулахын тулд шингэний нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлж болох бол удаан мөчлөг нь хаягдлаас зайлсхийхийн тулд урсгалыг багасгах шаардлагатай байж магадгүй юм.
Урсгал хэмжих мэдрэгчээс ирж буй хариу үйлдэл нь шингэний нөхцөл байдал өөрчлөгдөж байгаад хариу үйлдэл үзүүлэхэд чухал үүрэгтэй. Температурын өөрчлөлт эсвэл бохирдлын улмаас шингэний зуурамтгай чанар эсвэл нягтрал өөрчлөгдөхөд Лоннметрийн шугаман хэмжигч нь эдгээр хэлбэлзлийг шууд илрүүлж, хяналтын системд урсгалын хурдыг тохируулах эсвэл шингэний шүүлтүүрийг эхлүүлэх замаар нөхөх боломжийг олгодог. Энэхүү нарийн ширхэгтэй, өгөгдөлд суурилсан арга нь оновчтой зүсэлтийн гүйцэтгэлийг хангахын тулд шингэнийг хатуу үзүүлэлтүүдийн хүрээнд байлгахыг баталгаажуулдаг.
Өндөр эзэлхүүнтэй орчинд зүсэх шингэний урсгалыг бодит цаг хугацаанд хянах, хянах чадвар нь Ази, Европын тэргүүлэх үйлдвэрлэлийн шугамуудад үзүүлсэн шиг тогтвортой зузааныг дэмжиж, өртөг өндөртэй согог үүсэхийг бууруулдаг. Дэвшилтэт шингэний менежмент нь урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээг дэмжиж, алмазан утасны ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
Аж үйлдвэрийн үйл ажиллагаа нь урсгалын хяналттай зүсэх шингэний системээс ихээхэн ашиг хүртдэг. Шингэний үр ашигтай менежмент нь вафли бүрт хангалттай хэмжээний шингэнийг ашиглах замаар хэрэглээ болон зайлуулах зардлыг бууруулж, тогтвортой байдал болон зохицуулалтын нийцлийг дэмждэг. Мэдрэгчийн өгөгдөлд үндэслэн тасралтгүй санал хүсэлт, тохируулгын тусламжтайгаар шингэний хаягдлыг бууруулах нь үйл ажиллагааны зардлыг бууруулж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулдаг.
Товчхондоо, Lonnmeter-ийн шугаман шийдлүүдийн тусламжтайгаар бодит цагийн урсгалын хэмжилтийн өгөгдлийг нэгтгэх нь зөвхөн хавтангийн чанарын баталгааны үндэс суурь төдийгүй алмазан утсыг огтлох үйл явцын үйл ажиллагааны давуу тал юм. Энэ нь гадаргуугийн өнгөлгөө, механик найдвартай байдал, үйлдвэрлэлийн гарц, өртгийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
Туршилтын ойлголтууд ба үйлдвэрлэлийн удирдамж
Саяхны туршилтын судалгаагаар цахиурын вафлиг алмазан утсаар зүсэхэд шингэн нийлүүлэлтийн шилдэг туршлагыг өөрчилсөн. Судалгаагаар зүсэх шингэний хангамжийг нарийн зохион байгуулах нь, ялангуяа дэвшилтэт техникийг ашиглах нь вафлигийн шингээлтийг бууруулж, гадаргуугийн чанарыг сайжруулахтай шууд хамааралтай болохыг харуулж байна.
Хэт авианы капилляр эффектийг шингэн хүргэлтэд хэрэглэх нь тоглоомын дүрмийг өөрчилсөн зүйл болж гарч ирэв. Хэт авианы долгион нь зүсэх шингэнийг хэт нимгэн керфүүд рүү, ялангуяа уламжлалт хангамжийн аргууд ихэвчлэн бүтэлгүйтдэг 50 μм-ээс нарийхан бүс нутагт гүн түлхдэг. Энэхүү сайжруулсан нэвчилт нь зүлгүүрийн тоосонцор болон хог хаягдлын нэвчилтийг вафлийн гадаргуу дээр мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Эмпирик туршилтууд нь хэт авианы тусламжтайгаар шингэн нийлүүлэхэд өртсөн вафли нь гадаргуугийн согог мэдэгдэхүйц бага байгааг харуулж байгаа бөгөөд ингэснээр дараагийн процесст илүү өндөр гарц, найдвартай байдал ажиглагдаж байна.
Хэт авианы сайжруулалт болон нано-шингэний технологийн аль алиных нь ашиг тусыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхийн тулд параметрийн оновчлол чухал ач холбогдолтой. Гол параметрүүдэд дараахь зүйлс орно.
- Хавтангийн зай: Шингэний оновчтой өсөлтийг хангахын тулд шингэний сав болон зүсэх бүсийн хоорондох зайг хамгийн бага байлгах ёстой.
- Хэт авианы дамжуулагчийн байрлал ба тохиргооны параллелизм: Тодорхой тодорхойлсон геометр нь долгионы жигд дамжуулалт болон хялгасан судасны үйлчлэлийг баталгаажуулдаг.
- Шингэний температур: Хяналттай халаалт нь шингэний хөдөлгөөн болон хялгасан судасны үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.
- Хэт авианы хэрэглээний үргэлжлэх хугацаа ба давтамж: Зөв цаг хугацаа нь нэвчилтийг хамгийн их байлгахын зэрэгцээ хэт халалтаас сэргийлдэг.
- Шингэний төрлийг сонгох: Янз бүрийн суурь шингэн болон нэмэлтүүд нь хэт авианы өдөөлтөд өвөрмөц хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Нано шингэн технологи нь бас нэгэн томоохон дэвшлийг авчирсан. SiO2 болон SiC зэрэг нано хэсгүүдээр шингээсэн зүсэх шингэнүүд нь дулаан дамжуулалт болон тосолгооны чанарыг сайжруулсан. Энэхүү өөрчлөлт нь илүү үр дүнтэй хөргөлт, хог хаягдлыг зайлуулах чадварыг сайжруулж, вафлийн гадаргуугийн барзгар байдлыг бууруулдаг. Холимог нано хэсгүүдийн найрлага нь синергетик сайжруулалтыг санал болгож, гажуудлыг улам бүр бууруулж, нэг төрлийн эсвэл уламжлалт зүсэх шингэнээс илүү давуу талтай вафлийн морфологийг бий болгодог болохыг өгөгдөл харуулж байна.
Зүсэх шингэний үр ашгийг оновчтой болгохыг эрмэлздэг үйлдвэрлэгчид дараах үйл ажиллагааны удирдамжийг хэрэгжүүлж болно.
- Хэт авианы болон нано тусламжийн хувьд урсгалын шинж чанарыг хамгийн тохиромжтой хэвээр байлгахын тулд зүсэлтийн шингэний тогтвортой байдлыг хянаж, хянахын тулд шугаман нягтрал хэмжигч болон зуурамтгай чанар хэмжигч (Lonnmeter-ийнх гэх мэт) ашиглана.
- Өндөр нарийвчлалтай урсгал хэмжих мэдрэгч ашиглан зүсэх шингэний урсгалын хурдыг хянаж, тохируулна. Кориолис массын урсгалын хэмжилт нь үйлдвэрлэлийн зүсэх шингэний урсгалын хэмжилтэд онцгой ач холбогдолтой бөгөөд нягтрал болон эзэлхүүний аль алиных нь бодит цагийн нарийвчлалыг өгдөг.
- Найдвартай уншилтыг хадгалахын тулд урсгал хэмжих мэдрэгчийг тогтмол тохируулж байх нь вафлийн боловсруулалтыг тогтвортой байлгахад чухал ач холбогдолтой.
- Тодорхой вафлийн хэмжээ, алмазан утасны шинж чанар, үйл ажиллагааны орчинд тохирсон вафлийн зүсэх шингэний төрөл ба нано хэсгүүдийн концентрацийг сонгоно уу.
Харьцуулсан судалгаагаар утасны хурдыг нэмэгдүүлэх эсвэл тэжээлийн хурдыг тохируулах зэрэг нэг хүчин зүйлийн параметрийн өөрчлөлт нь утасны элэгдэл, гадаргуугийн барзгаржилт, нийт зузааны өөрчлөлт (TTV)-тэй хамааралтай болохыг баталж байна. Урсгалын нарийвчлалыг хадгалах, хурдан, хариу үйлдэл үзүүлдэг шингэний хангамж нь согогийг багасгах, утасны ашиглалтын хугацааг уртасгахад чухал үүрэгтэй.
Байнга асуудаг асуултууд
Цахиурын нимгэн талст зүсэх шингэн нь алмазан утсан зүсэх гүйцэтгэлийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
Цахиурын вафли огтлох шингэн нь алмазан утсыг огтлоход тослох болон хөргөх бодисын аль алиных нь үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний үндсэн үүрэг нь үрэлтийг бууруулж, утас-вафли хоорондын зайд үүссэн дулааныг тараах явдал юм. Үрэлт ба температурыг бууруулах нь бичил хагарал, гадаргуугийн зураасыг багасгадаг бөгөөд энэ нь вафлины эвдрэл, нийт гарцыг бууруулдаг. Шингэн нь мөн зүсэх хэсгээс хог хаягдлыг зайлуулж, алмазан утас болон вафлины гадаргууг цэвэр байлгадаг. Энэхүү тасралтгүй бөөмсийг зайлуулах нь вафлины гадаргууг илүү жигд болгож, тогтвортой, өндөр чанартай үйлдвэрлэлийг дэмждэг. Жишээлбэл, SiO₂ болон SiC нано хэсгүүдтэй сайжруулсан нано огтлох шингэн нь керф рүү гүн нэвтэрч, гадаргуугийн барзгаржилт болон вафлины гажуудлыг бууруулж, хагас дамжуулагч ашиглах вафлины гаралтыг улам сайжруулдаг.
Зүсэх шингэний урсгал хэмжигч гэж юу вэ, энэ нь яагаад вафер хөрөөдөхөд чухал вэ?
Зүсэх шингэний урсгал хэмжигч нь хөрөөдөх бүсэд хүргэгдсэн шингэний хэмжээг яг таг хэмждэг. Тосолгоо, дулаан тархалт, хог хаягдлыг цэвэрлэхэд нарийн урсгалыг хадгалах нь чухал юм. Хэрэв урсгал хэт бага байвал утас хэт халж эсвэл хог хаягдал хуримтлагдаж, зураас, хугарал үүсгэдэг. Хэт их урсгал нь шингэнийг үрэн таран хийж, даралтын тэнцвэргүй байдлыг үүсгэж, ваарны тэгш байдал болон багажны ашиглалтын хугацаанд нөлөөлдөг. Lonnmeter-ийн үйлдвэрлэсэн шугаман нягтрал хэмжигч болон зуурамтгай чанар хэмжигч зэрэг зүсэх шингэний урсгал хэмжигч нь операторуудад хангамжийг бодит цаг хугацаанд хянах, тохируулахад тусалдаг. Энэ нь процессыг оновчтой параметрүүдийн хүрээнд байлгаж, ваарны гарцыг хамгийн их байлгаж, багажны элэгдлийг багасгадаг.
Кориолис массын урсгалын хэмжилт нь цахиурын вафлийн зүсэлтийн шингэний хяналтад хэрхэн ашиг тустай вэ?
Кориолис массын урсгалын хэмжилт нь цахиурын хавтангийн үйлдвэрлэлд өндөр нарийвчлалтай урсгалын хэмжилт хийхэд үнэлж баршгүй юм. Уламжлалт урсгал хэмжигчээс ялгаатай нь Кориолис мэдрэгч нь шингэний зуурамтгай чанар, нягтрал эсвэл температурын хэлбэлзлээс үл хамааран массын урсгалыг шууд хэмждэг. Энэ функц нь нано хэсгүүдтэй хавтангийн зүсэлтийн шингэний төрөл бүрийн төрлийг нарийн хянах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд зүсэлтийн шингэнийг зөв хурдаар тогтмол нийлүүлж, процессын хэлбэлзэлээс үл хамааран тогтвортой тослох, хөргөлтийг хадгалдаг. Эдгээр давуу талууд нь нарийн хяналт нь согогийг бууруулж, бүтээмжийг оновчтой болгодог алмазан утсан зүсэлтийн шаардлагатай хэрэглээнд хавтангийн чанарыг сайжруулахад шууд хувь нэмэр оруулдаг.
Алмазан утсан хөрөөний хэрэглээнд урсгалын хурдыг хэмжихэд ямар хүчин зүйл нөлөөлдөг вэ?
Урсгалын хурдыг зөв хэмжих нь хэд хэдэн хоорондоо холбоотой хувьсагчаас хамаарна. Мэдрэгчийн сонголт нь гол түлхүүр юм; жишээлбэл, Кориолис массын урсгалын мэдрэгч нь наалдамхай эсвэл бөөмсөөр дүүргэсэн шингэний хувьд ч найдвартай өгөгдлийг өгдөг. Нано хэсгүүдийн оролцоо гэх мэт шингэний найрлага нь зуурамтгай чанар болон нягтралыг өөрчилж, мэдрэгчийн тохируулгын шаардлагад нөлөөлж болно. Утасны диаметр болон зүсэх хурд нь үр дүнтэй хөргөлт болон хог хаягдлыг зайлуулахад хэр их шингэн шаардлагатайг тодорхойлдог. Тодорхой процесс бүрийн тохируулга нь мэдрэгч нь үнэн утгыг уншиж, багц бүрт зөв хэмжээний зүсэх шингэнийг ашиглаж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд чухал юм.
Цахиурын нимгэн хавтанг огтлох үед нано шингэн болон хэт авианы техник нь шингэний нэвчилтийг сайжруулж чадах уу?
Судалгаагаар нано шингэн, ялангуяа SiO₂ болон SiC нано хэсгүүдтэй шингэн нь чухал утас-ваферийн интерфэйс рүү шингэн хүргэх үр ашгийг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулж байна. Эдгээр хэсгүүд нь шингэнийг микроскопийн цоорхойд хүрэхэд тусалдаг бөгөөд хөргөлт болон тосолгооны чанарыг сайжруулдаг. Нэмж дурдахад хэт авианы капилляр эффектийн техникүүд нь шингэний хөдөлгөөн болон нэвтрэлтийг, ялангуяа хэт нимгэн утсан зүсэлт хийхэд сайжруулдаг. Энэ нь оновчтой гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд бага зүсэх шингэн шаардлагатай гэсэн үг бөгөөд үр дүнд шингэний адсорбци буурч, гадаргуугийн морфологи сайжирч, согогийн түвшин буурдаг. Эдгээр дэвшил нь хагас дамжуулагч болон фотоволтайкийн үйлдвэрүүдэд нимгэн, том диаметртэй вафер руу шилжих хөдөлгөөнийг дэмжиж байгаа бөгөөд зүсэх шингэний хяналтын мэдрэгч нь үйлдвэрлэлийн мөчлөг бүрт үйл явцыг хяналттай, тогтвортой байлгахыг баталгаажуулдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 12-р сарын 25
