ওয়েফার ডাইসিং কি?

A ওয়েফারএকটি বাস্তব অর্ধপরিবাহী চিপ হতে তিনটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যেতে হবে: প্রথমত, ব্লক-আকৃতির ইংগটটি ওয়েফারে কাটা হয়; দ্বিতীয় প্রক্রিয়ায়, ট্রানজিস্টরগুলি পূর্ববর্তী প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ওয়েফারের সামনের দিকে খোদাই করা হয়; অবশেষে, প্যাকেজিং সঞ্চালিত হয়, যে, কাটিয়া প্রক্রিয়ার মাধ্যমে,ওয়েফারএকটি সম্পূর্ণ অর্ধপরিবাহী চিপ হয়ে যায়। এটি দেখা যায় যে প্যাকেজিং প্রক্রিয়াটি ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়ার অন্তর্গত। এই প্রক্রিয়ায়, ওয়েফারটি বেশ কয়েকটি হেক্সহেড্রন পৃথক চিপগুলিতে কাটা হবে। স্বাধীন চিপগুলি পাওয়ার এই প্রক্রিয়াটিকে "সিঙ্গুলেশন" বলা হয়, এবং ওয়েফার বোর্ডকে স্বাধীন কিউবয়েডের মধ্যে করাতের প্রক্রিয়াটিকে "ওয়েফার কাটিং (ডাই সিং)" বলা হয়। সম্প্রতি, সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেশনের উন্নতির সাথে, এর বেধওয়েফারপাতলা এবং পাতলা হয়ে গেছে, যা অবশ্যই "সিঙ্গুলেশন" প্রক্রিয়াতে অনেক অসুবিধা নিয়ে আসে।

ওয়েফার ডাইসিংয়ের বিবর্তন

ফ্রন্ট-এন্ড এবং ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়াগুলি বিভিন্ন উপায়ে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে বিকশিত হয়েছে: ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়াগুলির বিবর্তন হেক্সাহেড্রন ছোট চিপগুলির গঠন এবং অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে।ওয়েফার, সেইসাথে ওয়েফারে প্যাডগুলির গঠন এবং অবস্থান (বৈদ্যুতিক সংযোগের পথ); বিপরীতে, ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়াগুলির বিবর্তন প্রক্রিয়া এবং পদ্ধতির পরিবর্তন করেছেওয়েফারব্যাক থিনিং এবং "ডাই ডাইসিং" ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়ায়। অতএব, প্যাকেজের ক্রমবর্ধমান পরিশীলিত চেহারা ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়ার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলবে। তদুপরি, প্যাকেজের চেহারা পরিবর্তনের সাথে সাথে ডাইসিংয়ের সংখ্যা, পদ্ধতি এবং ধরণও পরিবর্তন হবে।

স্ক্রাইব ডাইসিং

প্রারম্ভিক দিনগুলিতে, বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করে "ব্রেকিং" ছিল একমাত্র ডাইসিং পদ্ধতি যা বিভাজন করতে পারে।ওয়েফারহেক্সহেড্রনে মারা যায়। যাইহোক, এই পদ্ধতিতে ছোট চিপের প্রান্ত চিপ করা বা ফাটল হওয়ার অসুবিধা রয়েছে। উপরন্তু, যেহেতু ধাতব পৃষ্ঠের burrs সম্পূর্ণরূপে সরানো হয় না, কাটা পৃষ্ঠটিও খুব রুক্ষ।
এই সমস্যাটি সমাধানের জন্য, "স্ক্রাইবিং" কাটার পদ্ধতিটি এসেছে, অর্থাৎ "ভাঙ্গার" আগে,ওয়েফারপ্রায় অর্ধেক গভীরতায় কাটা হয়। "স্ক্রাইবিং", নাম অনুসারে, ওয়েফারের সামনের দিকটি আগে থেকে দেখতে (অর্ধেক কাটা) একটি ইম্পেলার ব্যবহার করাকে বোঝায়। প্রারম্ভিক দিনগুলিতে, 6 ইঞ্চির নীচের বেশিরভাগ ওয়েফারগুলি প্রথমে চিপগুলির মধ্যে "টুকরা" এবং তারপর "ভাঙ্গা" করার এই কাটিয়া পদ্ধতি ব্যবহার করত।

ব্লেড ডাইসিং বা ব্লেড করাত

"স্ক্রাইবিং" কাটার পদ্ধতিটি ধীরে ধীরে "ব্লেড ডাইসিং" কাটিং (বা করাত) পদ্ধতিতে বিকশিত হয়েছে, যা পরপর দুই বা তিনবার ব্লেড ব্যবহার করে কাটার একটি পদ্ধতি। "ব্লেড" কাটার পদ্ধতিটি "স্ক্রাইবিং" এর পরে "ভাঙ্গা" করার সময় ছোট চিপগুলির খোসা ছাড়ানোর ঘটনাটি তৈরি করতে পারে এবং "সিঙ্গুলেশন" প্রক্রিয়া চলাকালীন ছোট চিপগুলিকে রক্ষা করতে পারে। "ব্লেড" কাটিং আগের "ডাইসিং" কাটিং থেকে আলাদা, অর্থাৎ, "ব্লেড" কাটার পরে, এটি "ব্রেকিং" নয়, ব্লেড দিয়ে আবার কাটছে। অতএব, এটিকে "স্টেপ ডাইসিং" পদ্ধতিও বলা হয়।

কাটিং প্রক্রিয়া চলাকালীন ওয়েফারকে বাহ্যিক ক্ষতি থেকে রক্ষা করার জন্য, নিরাপদ "সিলিং" নিশ্চিত করার জন্য ওয়েফারে আগে থেকেই একটি ফিল্ম প্রয়োগ করা হবে। "ব্যাক গ্রাইন্ডিং" প্রক্রিয়া চলাকালীন, ফিল্মটি ওয়েফারের সামনের সাথে সংযুক্ত করা হবে। কিন্তু বিপরীতে, "ব্লেড" কাটাতে, ফিল্মটি ওয়েফারের পিছনে সংযুক্ত করা উচিত। ইউটেক্টিক ডাই বন্ডিং (ডাই বন্ডিং, পিসিবি বা ফিক্সড ফ্রেমে আলাদা করা চিপগুলি ঠিক করা) চলাকালীন, পিছনের সাথে সংযুক্ত ফিল্মটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পড়ে যাবে। কাটার সময় উচ্চ ঘর্ষণের কারণে, ডিআই জল সব দিক থেকে অবিরাম স্প্রে করা উচিত। এছাড়াও, ইমপেলারটি হীরার কণার সাথে সংযুক্ত করা উচিত যাতে স্লাইসগুলি আরও ভালভাবে কাটা যায়। এই সময়ে, কাটা (ব্লেড বেধ: খাঁজ প্রস্থ) অভিন্ন হতে হবে এবং ডাইসিং খাঁজের প্রস্থ অতিক্রম করা উচিত নয়।
একটি দীর্ঘ সময়ের জন্য, করাত সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ঐতিহ্যগত কাটিয়া পদ্ধতি হয়েছে. এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হল এটি অল্প সময়ের মধ্যে প্রচুর সংখ্যক ওয়েফার কাটতে পারে। যাইহোক, যদি স্লাইস খাওয়ানোর গতি ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করা হয়, তাহলে চিপলেট প্রান্তের খোসা ছাড়ানোর সম্ভাবনা বৃদ্ধি পাবে। অতএব, ইম্পেলারের ঘূর্ণনের সংখ্যা প্রতি মিনিটে প্রায় 30,000 বার নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। এটা দেখা যায় যে সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ার প্রযুক্তি প্রায়ই একটি গোপন জমে একটি দীর্ঘ সময়ের মাধ্যমে ধীরে ধীরে জমা হয় এবং ট্রায়াল এবং ত্রুটি (ইউটেকটিক বন্ধনের পরবর্তী বিভাগে, আমরা কাটা এবং DAF সম্পর্কে বিষয়বস্তু নিয়ে আলোচনা করব)।

নাকালের আগে ডাইসিং (DBG): কাটার ক্রম পদ্ধতি পরিবর্তন করেছে

যখন ব্লেড কাটা একটি 8-ইঞ্চি ব্যাসের ওয়েফারে সঞ্চালিত হয়, তখন চিপলেট প্রান্তের খোসা ছাড়ানো বা ফাটল নিয়ে চিন্তা করার দরকার নেই। কিন্তু যখন ওয়েফারের ব্যাস 21 ইঞ্চি পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং পুরুত্ব অত্যন্ত পাতলা হয়ে যায়, তখন খোসা ছাড়ানো এবং ফাটল দেখা দিতে শুরু করে। কাটিং প্রক্রিয়ার সময় ওয়েফারের উপর শারীরিক প্রভাবকে উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে, ডিবিজি পদ্ধতি "নাকালের আগে ডাইসিং" ঐতিহ্যগত কাটিয়া ক্রম প্রতিস্থাপন করে। প্রথাগত "ব্লেড" কাটার পদ্ধতির বিপরীতে যা ক্রমাগত কাটে, ডিবিজি প্রথমে একটি "ব্লেড" কাট সঞ্চালন করে এবং তারপরে চিপটি বিভক্ত না হওয়া পর্যন্ত ক্রমাগত পিছনের দিকটি ক্রমাগত পাতলা করে ওয়েফারের পুরুত্বকে ধীরে ধীরে পাতলা করে। এটা বলা যেতে পারে যে ডিবিজি পূর্ববর্তী "ব্লেড" কাটা পদ্ধতির একটি আপগ্রেড সংস্করণ। যেহেতু এটি দ্বিতীয় কাটের প্রভাব কমাতে পারে, তাই DBG পদ্ধতিটি "ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং" এ দ্রুত জনপ্রিয় হয়েছে।

লেজার ডাইসিং

ওয়েফার-লেভেল চিপ স্কেল প্যাকেজ (WLCSP) প্রক্রিয়াটি মূলত লেজার কাটিং ব্যবহার করে। লেজার কাটিং পিলিং এবং ক্র্যাকিংয়ের মতো ঘটনাগুলি কমাতে পারে, যার ফলে আরও ভাল মানের চিপ পাওয়া যায়, কিন্তু যখন ওয়েফারের বেধ 100μm এর বেশি হয়, তখন উত্পাদনশীলতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে। অতএব, এটি বেশিরভাগই 100μm (অপেক্ষাকৃত পাতলা) এর কম বেধের ওয়েফারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। লেজার কাটিং ওয়েফারের স্ক্রাইব খাঁজে উচ্চ-শক্তির লেজার প্রয়োগ করে সিলিকন কাটে। যাইহোক, প্রচলিত লেজার (প্রচলিত লেজার) কাটার পদ্ধতি ব্যবহার করার সময়, একটি প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম অবশ্যই ওয়েফার পৃষ্ঠে প্রয়োগ করতে হবে। লেজারের সাহায্যে ওয়েফারের পৃষ্ঠকে গরম বা বিকিরণ করার কারণে, এই শারীরিক যোগাযোগগুলি ওয়েফারের পৃষ্ঠে খাঁজ তৈরি করবে এবং কাটা সিলিকন টুকরোগুলিও পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকবে। এটি দেখা যায় যে ঐতিহ্যগত লেজার কাটিয়া পদ্ধতিটি সরাসরি ওয়েফারের পৃষ্ঠকেও কাটে এবং এই ক্ষেত্রে এটি "ব্লেড" কাটার পদ্ধতির অনুরূপ।

স্টিলথ ডাইসিং (এসডি) হল একটি পদ্ধতি যা প্রথমে লেজার শক্তি দিয়ে ওয়েফারের ভিতরের অংশটি কেটে দেয় এবং তারপরে এটিকে ভাঙ্গার জন্য পিছনের সাথে সংযুক্ত টেপে বাহ্যিক চাপ প্রয়োগ করে, যার ফলে চিপটিকে আলাদা করা হয়। যখন পিছনের টেপের উপর চাপ প্রয়োগ করা হয়, তখন টেপের প্রসারিত হওয়ার কারণে ওয়েফারটি তাত্ক্ষণিকভাবে উপরের দিকে উঠবে, যার ফলে চিপটি আলাদা হবে। ঐতিহ্যগত লেজার কাটিয়া পদ্ধতির উপর SD এর সুবিধাগুলি হল: প্রথমত, কোন সিলিকন ধ্বংসাবশেষ নেই; দ্বিতীয়, kerf (Kerf: script groove এর প্রস্থ) সংকীর্ণ, তাই আরো চিপ পাওয়া যেতে পারে। উপরন্তু, SD পদ্ধতি ব্যবহার করে খোসা ছাড়ানো এবং ফাটল হওয়ার ঘটনা অনেকাংশে কমে যাবে, যা কাটিংয়ের সামগ্রিক মানের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অতএব, SD পদ্ধতি ভবিষ্যতে সবচেয়ে জনপ্রিয় প্রযুক্তি হয়ে উঠতে পারে।

প্লাজমা ডাইসিং
প্লাজমা কাটিং হল একটি সম্প্রতি উন্নত প্রযুক্তি যা উৎপাদন (ফ্যাব) প্রক্রিয়ার সময় কাটার জন্য প্লাজমা এচিং ব্যবহার করে। প্লাজমা কাটিং তরলের পরিবর্তে আধা-গ্যাস উপাদান ব্যবহার করে, তাই পরিবেশের উপর প্রভাব তুলনামূলকভাবে কম। এবং একবারে পুরো ওয়েফার কাটার পদ্ধতিটি গৃহীত হয়, তাই "কাটিং" গতি তুলনামূলকভাবে দ্রুত। যাইহোক, প্লাজমা পদ্ধতিতে রাসায়নিক বিক্রিয়া গ্যাসকে কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয় এবং এচিং প্রক্রিয়া খুবই জটিল, তাই এর প্রক্রিয়া প্রবাহ তুলনামূলকভাবে কষ্টকর। কিন্তু "ব্লেড" কাটিং এবং লেজার কাটিংয়ের সাথে তুলনা করে, প্লাজমা কাটিং ওয়েফার পৃষ্ঠের ক্ষতি করে না, যার ফলে ত্রুটির হার হ্রাস পায় এবং আরও চিপ পাওয়া যায়।

সম্প্রতি, যেহেতু ওয়েফারের পুরুত্ব 30μm এ হ্রাস করা হয়েছে এবং প্রচুর তামা (Cu) বা কম অস্তরক ধ্রুবক পদার্থ (লো-কে) ব্যবহার করা হয়। অতএব, burrs (Burr) প্রতিরোধ করার জন্য, প্লাজমা কাটার পদ্ধতিগুলিও অনুকূল হবে। অবশ্যই, প্লাজমা কাটিয়া প্রযুক্তিও ক্রমাগত বিকাশ করছে। আমি বিশ্বাস করি যে অদূর ভবিষ্যতে, একদিন এচিং করার সময় একটি বিশেষ মুখোশ পরার প্রয়োজন হবে না, কারণ এটি প্লাজমা কাটার একটি প্রধান বিকাশের দিক।

যেহেতু ওয়েফারের পুরুত্ব ক্রমাগত 100μm থেকে 50μm এবং তারপরে 30μm-এ হ্রাস করা হয়েছে, স্বাধীন চিপগুলি পাওয়ার জন্য কাটার পদ্ধতিগুলিও "ব্রেকিং" এবং "ব্লেড" কাটিং থেকে লেজার কাটিং এবং প্লাজমা কাটিং পর্যন্ত পরিবর্তন এবং বিকাশ করছে। যদিও ক্রমবর্ধমান পরিপক্ক কাটিং পদ্ধতিগুলি কাটিং প্রক্রিয়ার উৎপাদন খরচ বাড়িয়েছে, অন্যদিকে, পিলিং এবং ক্র্যাকিংয়ের মতো অবাঞ্ছিত ঘটনাগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে যা প্রায়শই সেমিকন্ডাক্টর চিপ কাটিংয়ে ঘটে এবং প্রতি ইউনিট ওয়েফারে প্রাপ্ত চিপের সংখ্যা বৃদ্ধি করে। , একটি একক চিপের উৎপাদন খরচ নিম্নগামী প্রবণতা দেখিয়েছে। অবশ্যই, ওয়েফারের প্রতি ইউনিট এলাকায় প্রাপ্ত চিপগুলির সংখ্যা বৃদ্ধি ডাইসিং স্ট্রিট প্রস্থ হ্রাসের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। প্লাজমা কাটিং ব্যবহার করে, "ব্লেড" কাটিং পদ্ধতি ব্যবহার করার তুলনায় প্রায় 20% বেশি চিপ পাওয়া যেতে পারে, যা মানুষ প্লাজমা কাটিং বেছে নেওয়ার একটি বড় কারণ। ওয়েফার, চিপের চেহারা এবং প্যাকেজিং পদ্ধতির বিকাশ এবং পরিবর্তনের সাথে, বিভিন্ন কাটিং প্রক্রিয়া যেমন ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি এবং ডিবিজিও উদ্ভূত হচ্ছে।