ওয়েফারকাটা শক্তি সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্ক এক. এই ধাপটি সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার থেকে পৃথক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বা চিপগুলিকে সঠিকভাবে আলাদা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
এর চাবিকাঠিওয়েফারসূক্ষ্ম কাঠামো এবং সার্কিটগুলি এম্বেড করা হয়েছে তা নিশ্চিত করার সাথে সাথে কাটিং পৃথক চিপগুলিকে আলাদা করতে সক্ষম হওয়া।ওয়েফারক্ষতিগ্রস্ত হয় না। কাটিং প্রক্রিয়ার সাফল্য বা ব্যর্থতা শুধুমাত্র চিপের বিভাজন গুণমান এবং ফলনকে প্রভাবিত করে না, তবে সমগ্র উত্পাদন প্রক্রিয়ার দক্ষতার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।
▲তিনটি সাধারণ ধরনের ওয়েফার কাটিং | সূত্র: কেএলএ চীন
বর্তমানে, সাধারণওয়েফারকাটা প্রক্রিয়া বিভক্ত করা হয়:
ব্লেড কাটা: কম খরচে, সাধারণত ঘন জন্য ব্যবহৃত হয়ওয়েফার
লেজার কাটিং: উচ্চ খরচ, সাধারণত 30μm এর বেশি বেধ সহ ওয়েফারের জন্য ব্যবহৃত হয়
প্লাজমা কাটা: উচ্চ খরচ, আরো সীমাবদ্ধতা, সাধারণত 30μm এর কম বেধের ওয়েফারের জন্য ব্যবহৃত হয়
যান্ত্রিক ফলক কাটা
ব্লেড কাটিং একটি উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান গ্রাইন্ডিং ডিস্ক (ব্লেড) দ্বারা স্ক্রাইব লাইন বরাবর কাটার একটি প্রক্রিয়া। ব্লেড সাধারণত ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম বা অতি-পাতলা হীরার উপাদান দিয়ে তৈরি, যা সিলিকন ওয়েফারে কাটা বা খাঁজ কাটার জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, একটি যান্ত্রিক কাটিং পদ্ধতি হিসাবে, ব্লেড কাটিং শারীরিক উপাদান অপসারণের উপর নির্ভর করে, যা সহজেই চিপ প্রান্তের চিপ বা ফাটল হতে পারে, এইভাবে পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে এবং ফলন হ্রাস করে।
যান্ত্রিক করাত প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান কাটিং গতি, ফলকের বেধ, ফলকের ব্যাস এবং ব্লেড ঘূর্ণনের গতি সহ একাধিক পরামিতি দ্বারা প্রভাবিত হয়।
ফুল কাট হল সবচেয়ে মৌলিক ব্লেড কাটার পদ্ধতি, যা একটি নির্দিষ্ট উপাদানে (যেমন একটি স্লাইসিং টেপ) কেটে ওয়ার্কপিসকে সম্পূর্ণভাবে কেটে দেয়।
▲ যান্ত্রিক ব্লেড কাটিং-পূর্ণ কাটা | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
অর্ধেক কাটা একটি প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি যা ওয়ার্কপিসের মাঝখানে কাটার মাধ্যমে একটি খাঁজ তৈরি করে। ক্রমাগত খাঁজকাটা প্রক্রিয়া সম্পাদন করে, চিরুনি এবং সুই-আকৃতির বিন্দু তৈরি করা যেতে পারে।
▲ যান্ত্রিক ব্লেড কাটিং-অর্ধেক কাটা | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
ডাবল কাট হল একটি প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি যা একই সময়ে দুটি উত্পাদন লাইনে সম্পূর্ণ বা অর্ধেক কাট করার জন্য দুটি স্পিন্ডেল সহ একটি ডাবল স্লাইসিং করাত ব্যবহার করে। ডাবল স্লাইসিং করাতের দুটি টাকু অক্ষ রয়েছে। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উচ্চ থ্রুপুট অর্জন করা যেতে পারে।
▲ যান্ত্রিক ব্লেড কাটিং-ডাবল কাট | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
স্টেপ কাটে দুটি স্পিন্ডেল সহ একটি ডবল স্লাইসিং করাত ব্যবহার করে দুটি ধাপে সম্পূর্ণ এবং অর্ধেক কাটা। ওয়েফারের পৃষ্ঠে তারের স্তর কাটার জন্য অপ্টিমাইজ করা ব্লেড এবং উচ্চ-মানের প্রক্রিয়াকরণের জন্য অবশিষ্ট সিলিকন একক ক্রিস্টালের জন্য অপ্টিমাইজ করা ব্লেডগুলি ব্যবহার করুন৷
▲ যান্ত্রিক ব্লেড কাটিং – স্টেপ কাটিং | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
বেভেল কাটিং হল একটি প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি যা ধাপ কাটার প্রক্রিয়া চলাকালীন দুটি পর্যায়ে ওয়েফার কাটতে অর্ধ-কাটা প্রান্তে একটি V-আকৃতির প্রান্ত সহ একটি ফলক ব্যবহার করে। কাটিং প্রক্রিয়ার সময় চ্যামফারিং প্রক্রিয়াটি সঞ্চালিত হয়। অতএব, উচ্চ ছাঁচ শক্তি এবং উচ্চ-মানের প্রক্রিয়াকরণ অর্জন করা যেতে পারে।
▲ যান্ত্রিক ব্লেড কাটিং – বেভেল কাটিং | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
লেজার কাটিং
লেজার কাটিং হল একটি নন-কন্টাক্ট ওয়েফার কাটিং প্রযুক্তি যা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার থেকে পৃথক চিপগুলিকে আলাদা করতে একটি ফোকাসড লেজার রশ্মি ব্যবহার করে। উচ্চ-শক্তির লেজার রশ্মি ওয়েফারের পৃষ্ঠের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং বিমোচন বা তাপ পচন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পূর্বনির্ধারিত কাটিং লাইন বরাবর উপাদান বাষ্পীভূত বা অপসারণ করে।
▲ লেজার কাটিং ডায়াগ্রাম | ছবির উৎস: কেএলএ চিনা
বর্তমানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লেজারের প্রকারের মধ্যে রয়েছে অতিবেগুনী লেজার, ইনফ্রারেড লেজার এবং ফেমটোসেকেন্ড লেজার। তাদের মধ্যে, অতিবেগুনী লেজারগুলি প্রায়শই তাদের উচ্চ ফোটন শক্তির কারণে সুনির্দিষ্ট ঠান্ডা নিরসনের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলটি অত্যন্ত ছোট, যা কার্যকরভাবে ওয়েফার এবং এর আশেপাশের চিপগুলির তাপীয় ক্ষতির ঝুঁকি কমাতে পারে। ইনফ্রারেড লেজারগুলি মোটা ওয়েফারের জন্য আরও উপযুক্ত কারণ তারা উপাদানের গভীরে প্রবেশ করতে পারে। ফেমটোসেকেন্ড লেজারগুলি আল্ট্রাশর্ট হালকা ডালের মাধ্যমে প্রায় নগণ্য তাপ স্থানান্তর সহ উচ্চ-নির্ভুলতা এবং দক্ষ উপাদান অপসারণ অর্জন করে।
লেজার কাটিংয়ের ঐতিহ্যগত ব্লেড কাটার তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। প্রথমত, একটি অ-যোগাযোগ প্রক্রিয়া হিসাবে, লেজার কাটিংয়ের জন্য ওয়েফারের উপর শারীরিক চাপের প্রয়োজন হয় না, যা যান্ত্রিক কাটিংয়ে সাধারণ ফ্র্যাগমেন্টেশন এবং ক্র্যাকিং সমস্যাগুলি হ্রাস করে। এই বৈশিষ্ট্যটি লেজার কাটিংকে ভঙ্গুর বা অতি-পাতলা ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে, বিশেষত জটিল কাঠামো বা সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
▲ লেজার কাটিং ডায়াগ্রাম | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
উপরন্তু, লেজার কাটিংয়ের উচ্চ নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতা এটিকে লেজার রশ্মিকে একটি অত্যন্ত ছোট স্পট আকারে ফোকাস করতে, জটিল কাটিং প্যাটার্ন সমর্থন করতে এবং চিপগুলির মধ্যে ন্যূনতম ব্যবধানের পৃথকীকরণ অর্জন করতে সক্ষম করে। এই বৈশিষ্ট্যটি সঙ্কুচিত আকার সহ উন্নত সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
যাইহোক, লেজার কাটিংয়ের কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ব্লেড কাটার তুলনায়, এটি ধীর এবং আরও ব্যয়বহুল, বিশেষত বড় আকারের উত্পাদনে। উপরন্তু, দক্ষ উপাদান অপসারণ এবং ন্যূনতম তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল নিশ্চিত করতে সঠিক লেজারের ধরন নির্বাচন করা এবং পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করা নির্দিষ্ট উপাদান এবং বেধের জন্য চ্যালেঞ্জিং হতে পারে।
লেজার অ্যাবেশন কাটিং
লেজার অ্যাবেশন কাটিংয়ের সময়, লেজারের রশ্মিটি ওয়েফারের পৃষ্ঠের একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে সুনির্দিষ্টভাবে ফোকাস করা হয় এবং লেজারের শক্তি একটি পূর্বনির্ধারিত কাটিং প্যাটার্ন অনুসারে পরিচালিত হয়, ধীরে ধীরে ওয়েফারের মধ্য দিয়ে নীচের দিকে কাটা হয়। কাটিং প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, এই অপারেশনটি একটি স্পন্দিত লেজার বা একটি অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ লেজার ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়। লেজারের অত্যধিক স্থানীয় গরম করার কারণে ওয়েফারের ক্ষতি রোধ করার জন্য, শীতল জল ঠান্ডা করতে এবং ওয়েফারটিকে তাপীয় ক্ষতি থেকে রক্ষা করতে ব্যবহার করা হয়। একই সময়ে, শীতল জল কাটিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন উত্পন্ন কণাগুলিকে কার্যকরভাবে অপসারণ করতে পারে, দূষণ প্রতিরোধ করতে পারে এবং কাটিয়া গুণমান নিশ্চিত করতে পারে।
লেজারের অদৃশ্য কাটিং
লেজারটি ওয়েফারের মূল অংশে তাপ স্থানান্তর করার জন্যও ফোকাস করা যেতে পারে, একটি পদ্ধতি যা "অদৃশ্য লেজার কাটিং" নামে পরিচিত। এই পদ্ধতির জন্য, লেজার থেকে তাপ স্ক্রাইব লেনগুলিতে ফাঁক তৈরি করে। এই দুর্বল অঞ্চলগুলি তখন ওয়েফারটি প্রসারিত করার সময় ভেঙে ভেঙে অনুরূপ অনুপ্রবেশের প্রভাব অর্জন করে।
▲লেজারের অদৃশ্য কাটার প্রধান প্রক্রিয়া
অদৃশ্য কাটিং প্রক্রিয়া একটি অভ্যন্তরীণ শোষণ লেজার প্রক্রিয়া, লেজার বিবর্জন যেখানে লেজার পৃষ্ঠে শোষিত হয় না। অদৃশ্য কাটার সাথে, ওয়েফার সাবস্ট্রেট উপাদানের আধা-স্বচ্ছ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার রশ্মি শক্তি ব্যবহার করা হয়। প্রক্রিয়াটি দুটি প্রধান ধাপে বিভক্ত, একটি লেজার-ভিত্তিক প্রক্রিয়া এবং অন্যটি একটি যান্ত্রিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া।
▲লেজার রশ্মি ওয়েফার পৃষ্ঠের নীচে একটি ছিদ্র তৈরি করে এবং সামনে এবং পিছনের দিকগুলি প্রভাবিত হয় না | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
প্রথম ধাপে, লেজার রশ্মি ওয়েফারটিকে স্ক্যান করার সময়, লেজার রশ্মি ওয়েফারের ভিতরে একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে ফোকাস করে, ভিতরে একটি ক্র্যাকিং পয়েন্ট তৈরি করে। রশ্মি শক্তির কারণে ভিতরে একাধিক ফাটল তৈরি হয়, যা এখনও ওয়েফারের সম্পূর্ণ পুরুত্বের মধ্য দিয়ে উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠ পর্যন্ত প্রসারিত হয়নি।
▲ব্লেড পদ্ধতি এবং লেজারের অদৃশ্য কাটিং পদ্ধতি দ্বারা কাটা 100μm পুরু সিলিকন ওয়েফারের তুলনা | ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
দ্বিতীয় ধাপে, ওয়েফারের নীচের চিপ টেপটি শারীরিকভাবে প্রসারিত হয়, যা ওয়েফারের ভিতরে ফাটলে প্রসারিত চাপ সৃষ্টি করে, যা প্রথম ধাপে লেজার প্রক্রিয়ায় প্ররোচিত হয়। এই চাপের কারণে ফাটলগুলি ওয়েফারের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠে উল্লম্বভাবে প্রসারিত হয় এবং তারপরে ওয়েফারটিকে এই কাটিং পয়েন্ট বরাবর চিপগুলিতে আলাদা করে। অদৃশ্য কাটিংয়ে, অর্ধ-কাটিং বা নীচে-পাশে অর্ধ-কাটিং সাধারণত ওয়েফারগুলিকে চিপস বা চিপসে আলাদা করার সুবিধার্থে ব্যবহৃত হয়।
লেজার অ্যাবলেশনের উপর অদৃশ্য লেজার কাটিংয়ের মূল সুবিধা:
• কোন কুল্যান্টের প্রয়োজন নেই
• কোন ধ্বংসাবশেষ উত্পন্ন
• সংবেদনশীল সার্কিটগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে এমন কোনও তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল নেই৷
প্লাজমা কাটা
প্লাজমা কাটিং (প্লাজমা এচিং বা ড্রাই এচিং নামেও পরিচিত) হল একটি উন্নত ওয়েফার কাটিং প্রযুক্তি যা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার থেকে পৃথক চিপগুলিকে আলাদা করতে প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং (RIE) বা গভীর প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং (DRIE) ব্যবহার করে। প্রযুক্তিটি প্লাজমা ব্যবহার করে পূর্বনির্ধারিত কাটিং লাইন বরাবর রাসায়নিকভাবে উপাদান অপসারণ করে কাটিং অর্জন করে।
প্লাজমা কাটার প্রক্রিয়া চলাকালীন, অর্ধপরিবাহী ওয়েফারটি একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে স্থাপন করা হয়, একটি নিয়ন্ত্রিত প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসের মিশ্রণ চেম্বারে প্রবর্তন করা হয় এবং একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় যাতে একটি উচ্চ ঘনত্বের প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এবং র্যাডিকেল সমন্বিত প্লাজমা তৈরি করা হয়। এই প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিগুলি ওয়েফার উপাদানের সাথে যোগাযোগ করে এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং শারীরিক স্পুটারিংয়ের সংমিশ্রণের মাধ্যমে স্ক্রাইব লাইন বরাবর ওয়েফার উপাদানগুলিকে বেছে বেছে সরিয়ে দেয়।
প্লাজমা কাটার প্রধান সুবিধা হল এটি ওয়েফার এবং চিপের যান্ত্রিক চাপ কমায় এবং শারীরিক যোগাযোগের কারণে সম্ভাব্য ক্ষতি কমায়। যাইহোক, এই প্রক্রিয়াটি অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় আরও জটিল এবং সময়সাপেক্ষ, বিশেষ করে যখন মোটা ওয়েফার বা উচ্চ এচিং প্রতিরোধের উপাদানগুলির সাথে কাজ করা হয়, তাই ব্যাপক উত্পাদনে এর প্রয়োগ সীমিত।
▲ইমেজ সোর্স নেটওয়ার্ক
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে, ওয়েফারের উপাদানের বৈশিষ্ট্য, চিপের আকার এবং জ্যামিতি, প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতা এবং সামগ্রিক উৎপাদন খরচ এবং দক্ষতা সহ অনেকগুলি কারণের উপর ভিত্তি করে ওয়েফার কাটার পদ্ধতি নির্বাচন করা প্রয়োজন।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-20-2024