يجب معايرة أدوات SSIS (أنظمة فحص المسح السطحي) وفقًا لمعايير حجم الجسيمات القابلة للتتبع من قبل NIST لضمان أن يكون حجم الجسيمات متسقًا وقابلًا للمقارنة وقابلًا للتنفيذ عبر الأدوات والمصانع والوقت. عندما تكون بيانات حجم الجسيمات دقيقة وموحدة، يمكن لفرق مكافحة التلوث تحديد المصادر بشكل أسرع، وتقليل الإنذارات الكاذبة، وتحسين مطابقة الأدوات، وحماية الإنتاج - خاصة في العقد المتقدمة حيث يمكن أن تصبح الجسيمات الصغيرة عيوبًا قاتلة.
تُستخدم أدوات SSIS في جميع أنحاء العالم لمراقبة تلوث الجسيمات غير المرغوب فيه على ركائز الإنتاج، بما في ذلك:
تقوم هذه الأنظمة بمسح سطح باستخدام إضاءة متحكم بها وقياسه ضوء مبعثر يتم التقاطها بواسطة جهاز كشف. يقوم برنامج الأداة بتحويل إشارة التشتت هذه إلى حجم الجسيمات بناءً على منحنى معايرة. بعبارة أخرى: حجم الجسيمات هو استجابة معايرة، وليس قياسًا فيزيائيًا مباشرًا.
ولهذا السبب فإن المعايرة وفقًا للمعايير المعروفة أمر مهم.
مع ازدياد عدد الجسيمات، ينخفض إنتاج الرقاقات وسرعة المعالجة. عندها، يتعين على فرق القياس الإجابة على أسئلة عملية بسرعة:
الطريقة الوحيدة الموثوقة لمقارنة النتائج بين أدوات SSIS المختلفة - وبين مواقع التصنيع المختلفة - هي الرجوع إلى قياس حجم الجسيمات إلى معيار قطر شائع وقابل للتتبع. تعمل إمكانية التتبع في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا على إنشاء "لغة" قياس مشتركة بحيث يمكن تفسير بيانات التلوث بشكل متسق عبر الفرق والمواقع.
في مجال مكافحة تلوث أشباه الموصلات، ترتكز إمكانية التتبع وفقًا لمعايير المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) على المواد المرجعية القياسية للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (SRMs) تُستخدم هذه المواد المرجعية القياسية (SRMs) بأقطار جسيمات محددة للتحقق من صحة استجابة قياس حجم الجسيمات. وتُستخدم هذه المواد كمعايير معايرة لبرامج قياس حجم الجسيمات ولسلاسل التتبع التي تستخدمها المختبرات التي تُنتج معايير حجم الجسيمات.
تتمثل إحدى النقاط الرئيسية في برامج المعايرة عالية الدقة فيما يلي:
الدقة مهمة على مستوى النانومتر.
على سبيل المثال، 895 نانومتر ليس هو نفسه 1 ميكرومتر (1000 نانومتر)ومعاملتها على أنها متكافئة يُؤدي إلى خطأ معايرة يمكن تجنبه. تعتمد المعايرة الدقيقة على استخدام القطر المرجعي الحقيقي - وليس التقريب غير الرسمي - خاصة عند ربط الأداء عبر الأدوات والمواقع.
تُحدَّد قدرة الكشف عن الجسيمات بنسبة الإشارة إلى الضوضاء. حتى على الرقاقات الممتازة، يوجد تشتت في الخلفية بسبب خشونة السطح الحقيقية على المستويات المجهرية. ومع ازدياد "الضوضاء" البصرية على الأسطح، يصبح من الصعب تمييز الجسيمات الصغيرة عن الخلفية.
يمكن أن تجعل طبقات الأفلام عملية الكشف عن الأجسام وتحديد حجمها أكثر تعقيدًا بشكل كبير لأن الأفلام يمكن أن تتغير:
وهذا قد يتسبب في ظهور نفس الجسيم المادي "مختلفًا" لنظام الفحص اعتمادًا على نوع الفيلم وسمكه - مما يعني أن المعايرة ومواءمة الوصفة يجب أن تأخذ في الاعتبار ظروف السطح الحقيقية.
تستقبل أجهزة الكشف SSIS مكونين رئيسيين أثناء المسح:
تُنتج الجسيمات الكبيرة نبضات تيار متردد قوية يسهل رصدها. ومع تناقص حجم الجسيمات، تنخفض إشارة التشتت بسرعة، ويصبح التمييز بينها صعباً، خاصةً عندما ترتفع ضوضاء الخلفية بسبب حالة السطح أو ترسب الأغشية.
ولهذا السبب يجب أن تكون رقائق المعايرة مستقرة، وموصوفة جيدًا، ومحاذية لنظام الكشف الخاص بالأداة.
بمرور الوقت، قد تتغير أسطح الرقائق نتيجةً للتعرض للعوامل البيئية والتركيب الكيميائي الطبيعي للسطح. حتى التغيرات الطفيفة في حالة السطح قد تزيد من تشتت الخلفية وتقلل من الحساسية لأصغر الجسيمات.
بالنسبة لبرامج مكافحة التلوث التي تستهدف أنظمة الجسيمات الصغيرة جدًا، فهذا يعني:
تستخدم العديد من فرق القياس معايير رقائق المعايرة مع:
تتيح المعايير متعددة الذروة التحقق من استجابة الحجم عند عدة أقطار في عملية واحدة ويمكن أن تكشف عن الانحراف الذي قد لا يكون واضحًا عند نقطة معايرة واحدة.
حتى عندما تكون المقاسات متطابقة تمامًا، قد تختلف الأعداد بين الأدوات بسبب الاختلافات في:
غالباً ما تدير الأساطيل الحديثة هذا الأمر من خلال الضوابط الإجرائية (وعند الاقتضاء، توحيد البرامج) مع الحفاظ على إمكانية تتبع الحجم وفقاً للمعايير المعروفة.
At Applied Physics Inc. (تأسست في 1992 في كولورادو، وتعمل الآن من تامبا، فلوريدانقدم الدعم لفرق مكافحة التلوث وفرق القياس من خلال:
الهدف العملي بسيط: استخدم مرجعًا مشتركًا لتحديد الحجم يمكن تتبعه بواسطة المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بحيث تؤدي بيانات التلوث إلى اتخاذ قرارات أسرع بشأن السبب الجذري وزيادة كفاءة التصنيع.
للاستفسارات المتعلقة بمعايرة نظام SSIS، أو اختيار معايير الرقاقات، أو المراجعة الفنية لنظام الفحص الخاص بك:
الهاتف: 1-813-771-9166
تقوم أداة SSIS بمسح أسطح الرقاقات أو الأقنعة أو الأغشية الرقيقة للكشف عن الجسيمات غير المرغوب فيها وتحديد أحجامها باستخدام إشارات التشتت الضوئي. وهي أداة قياس أساسية لمراقبة التلوث والتحكم في العمليات في صناعة أشباه الموصلات.
توفر إمكانية التتبع وفقًا لمعايير المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) مرجعًا مشتركًا للقطر، مما يجعل بيانات قياس حجم الجسيمات قابلة للمقارنة عبر مختلف الأدوات والمصانع والفترات الزمنية. وهذا يُحسّن من مطابقة الأدوات، ويقلل من سوء التفسير، ويساعد الفرق على تحديد مصادر التلوث بشكل أسرع.
تعتمد عملية تحديد الحجم على منحنيات استجابة المعايرة، بينما قد تختلف القيم العددية تبعًا لقوة الليزر، وهندسة الشعاع، والبصريات، وتقادم الجهاز. وتدير العديد من أساطيل الأجهزة هذه العملية من خلال ضوابط إجرائية مع الحفاظ على اتساق إمكانية تتبع الحجم.
تؤدي طبقات الأغشية إلى تغيير الخصائص البصرية، وقد تزيد من تشتت الخلفية أو تأثيرات التداخل. وهذا يقلل من نسبة الإشارة إلى الضوضاء للجسيمات الصغيرة، وقد يغير استجابة الحجم الظاهرية ما لم تأخذ المعايرة والوصفات في الاعتبار حالة السطح.
يعتمد تواتر التحقق على استقرار الأدوات، ومخاطر التلوث، وأهمية العملية. تقوم العديد من الفرق بالتحقق بشكل دوري وبعد الصيانة، أو تغييرات العملية، أو عند وجود دليل على انحراف في بيانات التلوث.
ليس دائماً. الدقة مهمة. بالنسبة لبرامج المعايرة، يجب التعامل مع الأقطار المرجعية على أنها قيمها الحقيقية، وليس مجرد قيم مقربة، خاصة عند ربط الأداء عبر مواقع وأدوات متعددة.
منذ 1992، Applied Physics تُعدّ شركتنا من الشركات الرائدة عالميًا في مجال توفير معايير دقيقة للتحكم في التلوث وعلم القياس. نتخصص في تصوير تدفق الهواء، ومعايير حجم الجسيمات، وحلول تطهير غرف الأبحاث في البيئات الحساسة.
