실리카, 알루미나 및 세리아 입자를 포함하는 CMP 슬러리 처리 중 입자의 응집에 대한 전단(Shear) 및 공동 현상(Cavitation)의 영향

CMP 슬러리 이송 시스템에서의 기계적 방식의 슬러리 취급은 슬러리 입자의 크기 분포(PSD) 변화를 일으킬 수 있습니다. 특성 변화의 원인은 주로 과도한 전단력(Shear)에 기인합니다. 그러나, 높은 전단력을 유발하는 유체 역학적 조건은 종종 캐비테이션의 가능성도 높일 수 있습니다. 이 연구는 이러한 특성 변화를 일으키는 메커니즘을 조사하기 위해 진행되었습니다. 4가지 유형의 입자(Fumed 및 콜로이드 실리카, 알루미나 및 세리아)를 포함하는 슬러리를 다이어프램, 벨로우즈 및 자기 부상 원심 펌프를 사용한 시뮬레이션 시스템에서 순환시켰습니다. 추가로, 원심 펌프는 캐비테이션의 가능성이 있을 수도 있고 조건과 없을 수 있는 조건에서 모두에서 동작되었습니다.

벨로우즈 및 다이어프램 펌프를 사용하여 순환된 일부 슬러리에서 큰 사이즈의 입자 농도가 상당히 증가한 것을 관찰할 수 있었습니다. 입자 농도의 변화는 펌프 및 슬러리의 종류에 따라 각각 달랐습니다. 캐비테이션의 가능성이 없는 조건에서 원심 펌프에 의한 순환 시 입자 농도의 변화는 관찰되지 않았습니다. 그러나 캐비테이션을 유발할 수 있는 조건에서는 입자 농도의 변화가 관찰되었습니다.

다이어프램 또는 벨로우즈 펌프를 사용한 순환 및 캐비테이션등으로 인한 취급 시 발생하는 슬러리 손상에 대한 민감성은 유사한 경향을 보였습니다. CMP 슬러리 이송 시스템에 슬러리의 손상은 전단력(Shear)보다 캐비테이션에 더 영향을 받는 것으로 보입니다.