CMP жылтырататын шламды дайындау процесі дегеніміз не?

Жартылай өткізгіш өндірісінде,Химиялық механикалық пнеспаризация(CMP) маңызды рөл атқарады. CMP процесі химиялық және механикалық әрекеттерді силикон вафлидерінің бетін тегістеу үшін біріктіреді, жұқа қабірлер мен иілу сияқты келесі қадамдар жасау үшін бірыңғай негіз ұсынады. CMP жылтырату шламы, осы процестің негізгі компоненті ретінде жылтыратқыш тиімділік, беткі сапа және өнімнің соңғы орындалуына айтарлықтай әсер етеді. Сондықтан, CMP Slurry дайындау процесін түсіну жартылай өткізгіштік өндірісті оңтайландыру үшін қажет. Бұл мақалада CMP жылтырататын шламды дайындау және оның қосымшалары мен жартылай өткізгіш өндірісіндегі міндеттерін зерттейді.

CMP жылтыратқыштың негізгі компоненттері

CMP жылтырату шламы әдетте екі негізгі компоненттен тұрады: абразивті бөлшектер мен химиялық заттар.

1. Абразивті бөлшектер: Бұл бөлшектер әдетте глинозем, кремнийдан немесе басқа да бейорганикалық қосылыстардан жасалған және олар жылтырату кезінде бетінен материалды физикалық түрде алып тастайды. Бөлшектердің мөлшері, таралуы және абразивті заттардың беткі қасиеттері жою жылдамдығын және CMP-де бетінің қабатын анықтайды.

2.Құрылғы агенттер: CMP-де химиялық компоненттер еріген немесе химиялық бетіне химиялық жағынан жұмыс істейді. Бұл агенттердің құрамына физикалық жою процесінде қажет үйкелісті азайтуға көмектесетін қышқылдар, негіздер және тотықтырғыштар кіреді. Жалпы химиялық заттарға гидроторин қышқылы, натрий гидроксиді және сутегі асқын тотығы кіреді.

Сонымен қатар, сырғанау, сонымен қатар абразивті бөлшектердің біркелкі дисперсиясын қамтамасыз ету және қоныстану немесе агломерацияны қамтамасыз ету үшін беттік-белсенді заттар, дисперанс, тұрақтандырғыштар және басқа қоспалар болуы мүмкін.

CMP жылтырататын шламды дайындау процесі

CMP Slatry дайындау тек абразивті бөлшектер мен химиялық заттардың араласуын ғана емес, сонымен қатар рН, тұтқырлық, тұрақтылық және абразивтердің таралуы сияқты бақылау факторларын қажет етеді. Төменде CMP жылтыратқыш шламын дайындауға қатысқан типтік қадамдар көрсетілген:

1. Тиісті абразивті таңдау

Абразивтер - CMP Slurry құрамдас бөліктерінің бірі. Оңтайлы жылтыратуды қамтамасыз ету үшін дұрыс түр, өлшемді бөлу және абразивтердің концентрациясы таңдау қажет. Абразивті бөлшектердің мөлшері жылтырату кезіндегі жою қарқынын анықтайды. Үлкен бөлшектер әдетте қалың материалдарды кетіру үшін қолданылады, ал кішігірім бөлшектер беттің үстіңгі қабатын қамтамасыз етеді.

Жалпы абразивті материалдарға кремний (SiO₂) және алюминий (Al₂o₃) кіреді. Кремний Абразивтер CMP-де кремний негізіндегі вафли үшін кеңінен қолданылады, олардың біркелкі бөлшектерінің мөлшері мен орташа қаттылығына байланысты. Алюминий бөлшектері, қиынырақ, қаттылығы жоғары материалдарды жылтырату үшін қолданылады.

2. Химиялық композицияны реттеу

Химиялық заттарды таңдау CMP Slurry нәтижелері үшін өте маңызды. Жалпы химиялық заттарға қышқыл немесе сілтілі ерітінділер (мысалы, гидробин қышқылы, гидрокси қышқылы, натрий гидроксиді), оны шығаруды ынталандыратын материалдық бетіне әсер етеді.

Химиялық агенттердің шоғырлануы мен рН жылтыратуда маңызды рөл атқарады. Егер рН тым жоғары немесе тым төмен болса, ол абразивті бөлшектердің агломерацияға себебі болуы мүмкін, бұл жылтырату процесіне теріс әсер етеді. Бұған қоса, сутегі асқын тотығу агенттерінің қосылысы, кетіру жиілігін жақсартатын материалдық коррозияны тездете алады.

3. Тұңқау тұрақтылығын қамтамасыз ету

Шламның тұрақтылығы оның жұмысымен тікелей байланысты. Абразивті бөлшектердің орналасуын немесе жиналудың алдын алу үшін, дисперанс және тұрақтандырғыштар қосылады. Дисперанттардың рөлі - бөлшектердің тартымдылығын азайту, олардың шешіміне біркелкі бөлінетінін қамтамасыз ету. Бұл біркелкі жылтырату әрекетін сақтау үшін өте маңызды.

Тұрақтандырғыштар химиялық заттардың алдын-алуды болдырмауға көмектеседі, ал мерзімі өткен немесе рецептураның алдын алуға көмектеседі, бұл шламды қолдану арқылы тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етуге көмектеседі.

4. Араластыру және араластыру

Барлық компоненттер дайындалғаннан кейін, саңылаулар әдетте ерітіндіде абразивті бөлшектердің біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін, саңылаулар әдетте араласады немесе өңделеді. Ірі бөлшектердің болуын болдырмау үшін араластыру процесі нақты болуы керек, бұл жылтырату тиімділігін арттыруы мүмкін.

CMP жылтырататын шламдағы сапаны бақылау

CMP Slurry қажетті стандарттарға сәйкес келетіндігін қамтамасыз ету үшін ол қатаң сынақтан өткізіліп, сапаны бақылаудан өтеді. Кейбір жалпы сапаны бақылау әдістеріне мыналар кіреді:

1.Партикуланың мөлшерін бөлуді талдау:Бөлшектердің лазерлік дифракциясының мөлшері анализаторлары абразивті заттардың мөлшерін өлшеу үшін қолданылады. Бөлшектердің мөлшерін қажетті диапазонда қамтамасыз ету қажетті диапазонда қалаған мөлшерде және беттік сапаны сақтау үшін өте маңызды.

2.ПТРО ТЕКСЕРУ:Тасымалданатын рН тестілеуі оңтайлы рН диапазонын қамтамасыз ету үшін орындалады. РН нұсқалары химиялық реакциялардың жылдамдығына әсер етуі мүмкін, демек, шламның жалпы жұмысы.

3.Көңірлік тестілеу:Тұқымның тұтқырлығы жылтырату кезінде оның ағуына және біркелкілігіне әсер етеді. Тұмшапештің тым тұтқырлығы, үйкелісті ұлғайта алады, бәсекеге қабілетсіз жылтыратуға әкелуі мүмкін, ал тұтқырлық аз шыңы материалды тиімді түрде жоя алмайды.

4.Тақтылықты тестілеу:Тұнды сақтау және центрифугалау сынақтары шламның тұрақтылығын бағалау үшін қолданылады. Мақсат - Slurry-дің сақтау немесе пайдалану кезінде пысықталу немесе фазалық бөлінуді қамтамасыз етпеуі.

Оптимизация және CMP жылтырату шламының мәселелері

Жартылай өткізгішті өндіретін процестер дамыған сайын, CMP шламдарына қойылатын талаптар артып келеді. Шұңқырларды дайындау процесін оңтайландыру өндіріс тиімділігіне және өнімнің түпкілікті сапасын жақсартуға әкелуі мүмкін.

1. Алып тастау деңгейі мен бетінің сапасын арттыру

Өлшемді бөлу, абразивті заттардың концентрациясын, химиялық құрамның концентрациясын, CMP-ді жою жылдамдығын және беткі сапасын жақсартуға болады. Мысалы, бөлшектердің әртүрлі абразивті өлшемдерінің қоспасы беттің әрлеуін жақсарту кезінде материалды кетірудің тиімді мөлшеріне қол жеткізе алады.

2. ақаулар мен жанама әсерлерді азайту

Сол екі арадаCMP Slurryматериалды алып тастау кезінде тиімді, шамадан тыс жылтыратқыш немесе дұрыс емес шлам құрамы сызаттар немесе коррозия белгілері сияқты беттік ақауларға әкелуі мүмкін. Осы жанама әсерлерді азайту үшін бөлшектердің мөлшерін, жылтыратқыш күштерін және химиялық құрамды мұқият бақылау өте маңызды.

3. Экологиялық және шығындарды қарау

Экологиялық ережелерді өсірумен, CMP шламдарының тұрақтылығы мен эко-достығы маңызды болып табылады. Мысалы, ластануды азайту үшін, төмен уытты, экологиялық қауіпсіз химиялық заттарды, экологиялық қауіпсіз химиялық заттарды дамыту бойынша зерттеулер жалғасуда. Сонымен қатар, Slurry тұжырымдамаларын оңтайландыру өндіріс шығындарын азайтуға көмектеседі.