نانو ميٽر جي درستگي سان مٿاڇري جي پليٽ جي فليٽنس کي ڪيئن ماپيو ويندو آهي

هڪ درست گرينائيٽ مٿاڇري پليٽ صنعتي ميٽرولوجي ۾ سڀ کان بنيادي اوزارن مان هڪ آهي. اهو ريفرنس ڊيٽام طور ڪم ڪري ٿو - هڪ فليٽ جهاز جو جسماني مجسمو - جنهن جي خلاف ورڪشاپ ۾ هر ٻئي ماپ جو آخرڪار مقابلو ڪيو ويندو آهي. جيڪڏهن مٿاڇري پليٽ غلط آهي، ته ان کي استعمال ڪندي ڪيل هر ماپ ان غلطي کي اڳتي وڌائيندي، خاموشي سان معائنو ڊيٽا ۽ پيداوار جي فيصلن کي آلوده ڪندي.

گھڻن صنعتي ايپليڪيشنن لاءِ، هڪ وڏي مٿاڇري واري پليٽ تي ڪجهه مائڪرو ميٽرن تائين فليٽنس حاصل ڪرڻ قابل قبول آهي. پر جديد ترين سطح تي - سيمي ڪنڊڪٽر سامان جي ڪيليبريشن، قومي معيار جي ليبارٽريز، فوٽو ليٿوگرافي ريفرنس سسٽم، ۽ الٽرا هاءِ-ايڪوريسي سي ايم ايم قابليت ۾ - فليٽنس کي نانو ميٽر جي سطحن تائين تصديق ڪرڻ گهرجي. پوءِ سوال اهو پيدا ٿئي ٿو: توهان ڪنهن شيءِ کي ڪيئن ماپيندا آهيو هڪ معياري معيار تي جيڪو عام طور تي ان کي ماپڻ لاءِ موجود اوزارن کان وڌيڪ صحيح آهي؟

هي مضمون مائڪرو ميٽر جي سطح کان نانو ميٽر تائين مٿاڇري جي پليٽ جي همواريءَ جي تصديق ۽ حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ اصولن، طريقن ۽ اوزارن جي ڳولا ڪري ٿو.

ڇو فليٽنس توهان جي سوچ کان وڌيڪ اهم آهي

مٿاڇري جي پليٽ جي برابري کي ڪم ڪندڙ علائقي ۾ وڌ ۾ وڌ جائز غلطي (MPE) جي لحاظ کان بيان ڪيو ويو آهي، جيڪو اڪثر مائڪرو ميٽر (μm) ۾ ظاهر ڪيو ويندو آهي. گريڊ AA (گهڻن بين الاقوامي معيارن جي تحت بهترين تجارتي گريڊ) عام طور تي جرمن DIN 876 معيار جي تحت 1000 × 630 ملي ميٽر پليٽ لاءِ 1.6 μm اندر برابري جي ضرورت هوندي آهي، يا آمريڪي ASME B89.3.7 معيار جي تحت مخصوص رواداري جي اندر.

پر تناظر سڀ ڪجهه آهي. هڪ "فليٽ" مٿاڇري پليٽ جيڪا 3 μm انحراف جي آخر کان آخر تائين ماپ ڪري ٿي، عام ورڪشاپ جي چڪاس لاءِ بلڪل مناسب آهي. ساڳئي مٿاڇري پليٽ جيڪا 10-نانو ميٽر پوزيشننگ جي درستگي لاءِ فوٽو ليٿوگرافي اسٽيج کي ڪيليبريٽر ڪرڻ لاءِ ريفرنس ڊيٽم طور استعمال ڪئي وئي آهي، مڪمل طور تي نا مناسب آهي - ان جي فليٽنس غلطي صرف پوزيشننگ رواداري کان 300 ڀيرا وڏي آهي جيڪا ان کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ آهي.

"گهڻن ايپليڪيشنن لاءِ ڪافي سٺو" ۽ "تمام گهڻي گهربل ايپليڪيشنن لاءِ ڪافي سٺو" جي وچ ۾ هي فرق بلڪل اهو ئي سبب آهي ته ماپ جو طريقو اهم آهي، ۽ ڇو سڀني سطحي پليٽ ٺاهيندڙن وٽ صلاحيت - يا ايمانداري - ناهي ته اهي نانو ميٽر جي سطح تي پنهنجي شين کي صحيح طور تي بيان ڪن.

بنيادي چئلينج: ان شيءِ کي ماپڻ جنهن جو توهان سڌو سنئون مقابلو نٿا ڪري سگهو

مائڪرو ميٽر جي درستگي کي ماپڻ نسبتاً سڌو آهي: پليٽ کي هڪ سڃاتل فليٽ ريفرنس تي رکو، مٿاڇري کي منظم طريقي سان جانچيو، ۽ انحراف رڪارڊ ڪريو. پر نانو ميٽر جي درستگي کي فليٽنس ماپڻ هڪ بنيادي مسئلو متعارف ڪرايو آهي - ڪو به جسماني ريفرنس مٿاڇري ڪافي فليٽ ناهي جيڪو مقابلي جي معيار طور ڪم ڪري سگهي.

نانو ميٽر پيماني تي، هر مٿاڇري - ريفرنس مٿاڇري سميت - جي پنهنجي شڪل جي غلطي آهي. ڪشش ثقل وڏين مٿاڇري کي ماپي طور تي خراب ڪري ٿي. درجه حرارت جي درجي بندي پليٽ تي حرارتي توسيع جو سبب بڻجن ٿا. هوا جي وهڪري ۽ صوتي شور به قابل شناخت اثرات متعارف ڪرائي سگهن ٿا. ماپ پاڻ کي انهن سڀني لاءِ حساب ڏيڻ گهرجي.

ميٽرولوجي جي سائنسدانن هن چئلينج کي منهن ڏيڻ لاءِ ڪيترائي طريقا تيار ڪيا آهن، جن مان گھڻا رياضي طور تي اوزار جي غلطي کي آرٽيڪل جي غلطي کان مختلف رخن يا پوزيشن ۾ ورتل بيڪار ماپن ذريعي الڳ ڪرڻ شامل آهن.

اهم ماپ جا طريقا ۽ اوزار

اليڪٽرانڪ ليول ۽ ٽائل سينسر خاصيت لاءِ سڀ کان وڌيڪ عملي اوزارن مان آهنمٿاڇري واري پليٽوڏين علائقن ۾ همواري. وائلر ليولٽرونڪ سيريز (سوئٽزرلينڊ) جهڙا اوزار 0.001 ملي ميٽر/ميٽر يا ان کان بهتر جي ڪوئلي ريزوليوشن حاصل ڪن ٿا - 1 ميٽر کان مٿي 1 مائڪرو ميٽر جي اوچائي فرق کي ڳولڻ جي برابر. گرڊ پيٽرن (يونين جيڪ طريقو، ڪراس پيٽرن، يا مڪمل گرڊ) ۾ مٿاڇري کي منظم طريقي سان پار ڪندي، هڪ ماهر ميٽرولوجسٽ مٿاڇري جو هڪ مڪمل ٽوپوگرافڪ نقشو ٺاهي سگهي ٿو.

ليزر انٽرفيروميٽري ذيلي مائڪرو ميٽر ۽ نانو ميٽر جي سطح تي فليٽنس لاءِ ماپ جي صلاحيت ۾ هڪ قدم-تبديلي پيش ڪري ٿي. هڪ اوزار جهڙوڪ رينشاو XL-80 ليزر انٽرفيروميٽر ڪيترن ئي ميٽرن جي فاصلي تي 1 نانو ميٽر کان بهتر ريزوليوشن تائين بي گھرڻ کي ماپي سگهي ٿو. مٿاڇري جي پليٽ جي ماپ ۾، ليزر بيم پليٽ جي پار هدايت ڪئي وئي آهي جڏهن ته هڪ آپٽيڪل فليٽ يا ريفرنس آئينو هڪ ڪنٽرول ٿيل رستو ڳولي ٿو؛ عڪاسي ٿيل بيم ۾ انحراف مٿاڇري جي شڪل کي ظاهر ڪن ٿا.

آپٽيڪل فليٽس استعمال ڪندي انٽرفيروميٽرڪ فليٽنس جي ماپ - انتهائي پالش ٿيل شيشي يا فيوز ٿيل سليڪا حوالن سان 30 نانو ميٽر کان گهٽ فارم غلطيون - هڪ وقت ۾ ڪيترن ئي سو چورس ملي ميٽر جي ايراضي تي سطحي پليٽن کي نانو ميٽر جي درستگي سان بيان ڪري سگهن ٿيون. قومي ميٽرولوجي ادارن ۾ استعمال ٿيندڙ مڪمل ايپرچر انٽرفيروميٽر هڪ ئي ماپ ۾ 600 ملي ميٽر قطر جي علائقن کي ماپي سگهن ٿا.

ڪيپيسٽيو ڊسپليسمينٽ سينسر ۽ ايئر بيئرنگ پروبس هڪ ٻيو طريقو پيش ڪن ٿا، نانو ميٽر-سطح جي ريزوليوشن ۽ رابطي کان سواءِ مٿاڇري کي اسڪين ڪرڻ جي صلاحيت سان. اهي اڪثر ڪري درست گرينائيٽ يا سيرامڪ ريفرنس مرحلن سان گڏ استعمال ڪيا ويندا آهن - جيڪي پاڻ حرڪت ريفرنس طور ڪم ڪن ٿا - هڪ خود ريفرنسنگ ماپ سسٽم ٺاهيندا آهن.

ٽي پليٽ طريقو: پاڻ کي حوالو ڏيڻ وارو فليٽنس

اعليٰ حوالي کان سواءِ هموار ٿيڻ ۽ تصديق ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ طاقتور ڪلاسيڪل طريقن مان هڪ آهي ٽي پليٽ طريقو. هن طريقي ۾، ٽن پليٽن کي گردش ۽ مقابلي جي هڪ مخصوص ترتيب ۾ هڪ ٻئي جي خلاف لپ ڪيو ويندو آهي. عمل جي رياضي ضمانت ڏئي ٿي ته هڪ پليٽ ۾ ڪا به منظم غلطي ٻين ٻن سان ان جي رابطي ذريعي ظاهر ٿئي ٿي - پليٽون مجموعي طور تي ڪنهن به ٻاهرين حوالي جي بدران فليٽ جهاز کي بيان ڪن ٿيون.

ٽي پليٽ طريقو اعليٰ درستگي واري مٿاڇري جي پليٽ جي تياري جو تاريخي بنياد آهي ۽ اڄ به لاڳاپيل آهي. ان جو جديد عمل درآمد روايتي هٿ سان لپنگ جي صلاحيتن کي اليڪٽرانڪ ماپ سان گڏ ڪري ٿو ته جيئن اصلاح جي عمل جي رهنمائي ڪري سگهجي - ماهر ڪاريگر جيڪي محسوس ڪندي مٿاڇري کي "پڙهائي" سگهن ٿا، اليڪٽرانڪ سطحن سان گڏ جيڪي هٿ جي ڳولا جي مقدار کي طئي ڪن ٿا.

نتيجو هڪ گڏيل عمل آهي: ليپنگ، ماپ، ۽ چونڊيل مواد کي هٽائڻ جو هر چڪر ٽنهي پليٽن کي ترقي يافته طور تي مڪمل فليٽنس جي ويجهو آڻيندو آهي. محدود ڪندڙ عنصر طريقو نه پر ڪم ڪندڙ ماڻهن جو صبر، مهارت، ۽ دستياب ماپ جا اوزار آهن.

ماپ جي ماحول جو ڪردار

نانو ميٽر جي سطح تي، ماپ جو ماحول ماپ جي نظام جو حصو بڻجي ويندو آهي. گرمي پد کي صرف هڪ معمولي قدر تائين نه پر هڪ تنگ بينڊ تائين ڪنٽرول ڪرڻ گهرجي - عام طور تي ± 0.5 ° C يا بهتر - ڇاڪاڻ ته صرف 0.1 ° C تي 1-ميٽر گرينائيٽ پليٽ جي حرارتي توسيع ڪيترائي سو نانو ميٽر آهي. نمي گرينائيٽ جي مٿاڇري کي پاڻ ۽ هوا جي ريفريڪٽيويٽي کي متاثر ڪري ٿي جنهن ذريعي ليزر انٽرفيروميٽري بيم سفر ڪن ٿا. عمارت جي جوڙجڪ، HVAC، يا ويجهي مشينري مان وائبريشن متحرڪ پوزيشن غلطيون متعارف ڪرائيندو آهي جيڪي جامد فليٽ جي ماپ کي خراب ڪن ٿا.

اهو ئي سبب آهي جو سنجيده ميٽرولوجي ليبارٽريون - ۽ سڀ کان وڌيڪ سخت درستي واري گرينائيٽ ٺاهيندڙ - ڪنٽرول ٿيل ماحول ۾ وڏي پئماني تي سيڙپڪاري ڪن ٿا. هڪ مقصد سان ٺهيل گرمي پد ۽ نمي تي ضابطو رکندڙ ڪمرو جنهن ۾ وائبريشن کان الڳ ٿيل فرش، پريميٽ جي چوڌاري اينٽي وائبريشن خندقون، ۽ خاموش اوور هيڊ ڪرينون آهن، ڪا عيش عشرت ناهي - اهو اعليٰ ترين فليٽنس گريڊ حاصل ڪرڻ ۽ تصديق ڪرڻ لاءِ هڪ ٽيڪنيڪل گهرج آهي.

اينٽي وائبريشن خندقون (عام طور تي ماپ جي ڪمري جي چوڌاري 500 ملي ميٽر ويڪر ۽ 2000 ملي ميٽر اونهيون) عمارت جي وائبريشن کان ماپ جي فرش کي جسماني طور تي ڌار ڪن ٿيون. الٽرا هاءِ-اسٽينٿ ڪنڪريٽ مان 1000 ملي ميٽر يا وڌيڪ جي ٿولهه تائين ٺهيل فرش متحرڪ خرابين جي مزاحمت لاءِ گهربل وزن ۽ سختي فراهم ڪن ٿا. اهي انفراسٽرڪچر سيڙپڪاري سڌو سنئون طئي ڪن ٿيون ته هڪ ٺاهيندڙ ڪهڙي فليٽنس ليول کي قابل اعتماد طور تي حاصل ڪري سگهي ٿو ۽ تصديق ڪري سگهي ٿو.

ڪيليبريشن ٽريسيبلٽي: اعتماد جو سلسلو

هڪ برابري جي ماپ صرف ايتري ئي قابل اعتبار آهي جيتري ان کي ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ اوزار - ۽ اهي اوزار صرف تڏهن قابل اعتبار آهن جڏهن انهن جي ڪيليبريشن کي قومي ۽ بين الاقوامي معيارن تي ڳولي سگهجي ٿو. درستگي ميٽرولوجي ۾، هي زنجير جي ٽريڪ ايبلٽي اختياري ناهي: اهو ماپ جي اعتبار جو بنياد آهي.

ميٽر جي بين الاقوامي يونٽ سسٽم (SI) جي تعريف هاڻي قومي ميٽرولوجي ادارن (NMIs) پاران برقرار رکيل روشني جي رفتار ۽ ليزر فريڪوئنسي معيارن ذريعي حاصل ڪئي وئي آهي - جهڙوڪ آمريڪا ۾ NIST، جرمني ۾ PTB، برطانيه ۾ NPL، ۽ چين ۾ NIM. صوبائي يا قومي ميٽرولوجي ادارن پاران جاري ڪيل ڪيليبريشن سرٽيفڪيٽ دستاويزي ثبوت فراهم ڪن ٿا ته هڪ مخصوص اوزار جو مقابلو انهن بنيادي حقيقتن جي نشاندهي ڪندڙ اعليٰ سطحي معيارن سان ڪيو ويو آهي.

هڪ درست گرينائيٽ ٺاهيندڙ لاءِ، سڀني ماپ جا اوزار منظور ٿيل ميٽرولوجي ادارن پاران ڪيليبريٽ ڪرڻ - قومي معيار جي مطابق سرٽيفڪيٽن سان - مطلب ته انهن جي شين تي رپورٽ ڪيل فليٽنس ويليوز من ماني انگ نه آهن پر مقداري غير يقيني صورتحال سان SI-ٽريسبل ماپون آهن.

نتيجو: ماپ صرف تصديق نه آهي - اهو پيداوار آهي

نانو ميٽر جي درستگي سان مٿاڇري جي پليٽ جي همواريءَ کي ماپڻ صرف آخري معيار جي جانچ ناهي. اهو پيداوار جي عمل جو هڪ لازمي حصو آهي، ليپنگ دوران هر اصلاحي قدم جي رهنمائي ڪندو آهي ۽ موٽ فراهم ڪندو آهي جيڪو مٿاڇري کي گهربل وضاحتن ڏانهن هلائي ٿو. صحيح ماپ ڪرڻ جي صلاحيت کان سواءِ، صحيح طور تي تيار ڪرڻ جي ڪا به صلاحيت ناهي.

گرينائيٽ جي مٿاڇري جي پليٽن ۾ نانو ميٽر جي سطح جي برابري حاصل ڪرڻ ۽ قابل اعتبار طور تي تصديق ڪرڻ جي صلاحيت هڪ حقيقي صلاحيت جي حد جي نمائندگي ڪري ٿي - هڪ جيڪا دنيا جي سڀ کان وڌيڪ قابل صحت واري ٺاهيندڙن جي هڪ ننڍڙي تعداد کي اڪثريت کان الڳ ڪري ٿي. ان لاءِ صحيح مواد، صحيح سامان، صحيح ماحول، صحيح اوزارن جي ضرورت آهي، جيڪي ٽريڪ ايبل معيارن تي ڪيليبريٽ ڪيا وڃن، تربيت ۽ تجربي سان ماڻهن پاران انهن کي صحيح طريقي سان استعمال ڪرڻ لاءِ هلايا وڃن.

درست مٿاڇري واري پليٽن جي استعمال ڪندڙن لاءِ - ڇا قومي معيار جي ليبارٽرين ۾، سيمي ڪنڊڪٽر سامان ڪمپنين ۾، يا ترقي يافته سي ايم ايم سهولتن ۾ - اهو سمجهڻ ته انهن جي پليٽن کي ڪيئن ماپيو ويندو آهي هڪ خلاصو مسئلو ناهي. اهو سڌو سنئون طئي ڪري ٿو ته ڇا انهن پليٽن تي ڪيل ماپن تي اعتبار ڪري سگهجي ٿو.