De ce este introdus CO₂ în timpul procesului de tăiere cubulețe?

Introducerea CO₂ în apa tăiată cubulețe în timpulnapolitanaTăierea este o măsură eficientă a procesului pentru a suprima acumularea de încărcare statică și pentru a reduce riscul de contaminare, îmbunătățind astfel randamentul cubulețelor și fiabilitatea așchiilor pe termen lung.

1. Suprimarea acumulării de încărcare statică

În timpultaierea napolitanelor, o lamă de diamant rotativă de mare viteză funcționează împreună cu jeturi de apă deionizată (DI) de înaltă presiune pentru a efectua tăierea, răcirea și curățarea. Frecarea intensă între lamă și plachetă generează o cantitate mare de sarcină statică; în același timp, apa DI suferă o ușoară ionizare sub pulverizare și impact de mare viteză, producând un număr mic de ioni. Deoarece siliciul în sine tinde să acumuleze sarcină, dacă această sarcină nu este descărcată la timp, tensiunea poate crește la 500 V sau mai mult și poate declanșa descărcarea electrostatică (ESD).

ESD poate nu numai să distrugă interconexiunile metalice sau să deterioreze dielectricii interstrat, ci și să facă ca praful de siliciu să adere la suprafața plachetei prin atracție electrostatică, ceea ce duce la defecte ale particulelor. În cazuri mai severe, poate cauza probleme ale plăcuțelor de legătură, cum ar fi lipirea defectuoasă a firului sau ridicarea legăturii.

Când dioxidul de carbon (CO₂) se dizolvă în apă, formează acid carbonic (H₂CO₃), care se disociază în continuare în ioni de hidrogen (H⁺) și ioni de bicarbonat (HCO₃⁻). Acest lucru crește semnificativ conductivitatea apei tăiate cubulețe și reduce rezistivitatea acesteia. Conductivitatea mai mare permite ca încărcarea statică să fie îndepărtată rapid prin fluxul de apă către pământ, făcând dificilă acumularea încărcăturii pe placă sau suprafețele echipamentului.

În plus, CO₂ este un gaz slab electronegativ. Într-un mediu cu energie ridicată, poate fi ionizat pentru a forma specii încărcate, cum ar fi CO₂⁺ și O⁻. Acești ioni pot neutraliza sarcina de pe suprafața plachetei și de pe particulele din aer, reducând și mai mult riscul de atracție electrostatică și evenimente ESD.

2. Reducerea contaminării și protejarea suprafeței plachetei

Tăierea cubulețelor generează o cantitate mare de praf de siliciu. Aceste particule fine se încarcă cu ușurință și aderă la suprafețele plăcilor sau a echipamentului, provocând contaminarea cu particule. Dacă apa de răcire este ușor alcalină, poate promova, de asemenea, ionii metalici (cum ar fi Fe, Ni și Cr eliberați din filtrele sau conductele din oțel inoxidabil) pentru a forma precipitate de hidroxid de metal. Aceste precipitate se pot depune pe suprafața plachetei sau în interiorul străzilor tăiate cubulețe, afectând negativ calitatea așchiilor.

După introducerea CO₂, pe de o parte, neutralizarea sarcinii slăbește atracția electrostatică dintre praf și suprafața plachetei; pe de altă parte, fluxul de gaz CO₂ ajută la dispersarea particulelor departe de zona de tăiere, reducând șansele acestora de redepunere în zonele critice.

Mediul slab acid format de CO₂ dizolvat suprimă, de asemenea, conversia ionilor metalici în precipitate de hidroxid, menținând metalele într-o stare dizolvată, astfel încât acestea să fie mai ușor transportate de fluxul de apă, ceea ce reduce reziduurile de pe placă și echipament.

În același timp, CO₂ este inert. Prin formarea unei anumite atmosfere de protecție în regiunea de tăiere cubulețe, poate reduce contactul direct dintre praful de siliciu și oxigen, scăzând riscul de oxidare a prafului, aglomerare și aderența ulterioară la suprafețe. Acest lucru ajută la menținerea unui mediu de tăiere mai curat și a unor condiții de proces mai stabile.

Introducerea CO₂ în apa de tăiat cubulețe în timpul tăierii napolitanelor nu numai că controlează eficient riscul de electrostatică și ESD, dar reduce și contaminarea cu praf și metal, făcându-l un mijloc important de îmbunătățire a randamentului de tăiere și a fiabilității așchiilor.