কেন পাতলা প্রয়োজন?

ব্যাক-এন্ড প্রক্রিয়া পর্যায়ে,ওয়েফার (সিলিকন ওয়েফারসামনের দিকে সার্কিট সহ) পরবর্তী ডাইসিং, ওয়েল্ডিং এবং প্যাকেজিংয়ের আগে প্যাকেজ মাউন্ট করার উচ্চতা কমাতে, চিপের প্যাকেজ ভলিউম কমাতে, চিপের তাপীয় প্রসারণ দক্ষতা, বৈদ্যুতিক কার্যকারিতা, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে এবং এর পরিমাণ হ্রাস করার জন্য পিছনের দিকে পাতলা করতে হবে। ডাইসিং ব্যাক গ্রাইন্ডিংয়ের উচ্চ দক্ষতা এবং কম খরচের সুবিধা রয়েছে। এটি ঐতিহ্যবাহী ওয়েট এচিং এবং আয়ন এচিং প্রক্রিয়াগুলিকে প্রতিস্থাপন করে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যাক থিনিং প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে।

পাতলা ওয়েফার

পাতলা কিভাবে?

ঐতিহ্যগত প্যাকেজিং প্রক্রিয়ায় ওয়েফার পাতলা করার প্রধান প্রক্রিয়া

এর নির্দিষ্ট ধাপওয়েফারপাতলা করা হল ওয়েফারটিকে পাতলা ফিল্মে প্রক্রিয়াকরণের জন্য বন্ধন করা, এবং তারপরে ছিদ্রযুক্ত সিরামিক ওয়েফার টেবিলে পাতলা ফিল্ম এবং এর চিপকে শোষণ করতে ভ্যাকুয়াম ব্যবহার করুন, কাজের পৃষ্ঠের ভিতরের এবং বাইরের বৃত্তাকার বোট সেন্টার লাইনগুলিকে সামঞ্জস্য করুন। সিলিকন ওয়েফারের কেন্দ্রে কাপ আকৃতির হীরা নাকাল চাকা, এবং সিলিকন ওয়েফার এবং নাকাল চাকা কাটা-ইন নাকাল জন্য তাদের নিজ নিজ অক্ষের চারপাশে ঘোরানো. নাকাল তিনটি পর্যায় অন্তর্ভুক্ত: রুক্ষ নাকাল, সূক্ষ্ম নাকাল এবং পলিশিং।

ওয়েফার কারখানা থেকে বেরিয়ে আসা ওয়েফারটি প্যাকেজিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় বেধে ওয়েফারকে পাতলা করার জন্য পিষে নেওয়া হয়। ওয়েফার নাকাল করার সময়, সার্কিট এলাকা রক্ষা করার জন্য সামনের দিকে (অ্যাক্টিভ এরিয়া) টেপ প্রয়োগ করতে হবে এবং পিছনের দিকটি একই সময়ে মাটিতে থাকবে। নাকাল পরে, টেপ সরান এবং বেধ পরিমাপ।
সিলিকন ওয়েফার প্রস্তুতিতে যে গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়া সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে তার মধ্যে রয়েছে রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং,সিলিকন ওয়েফারঘূর্ণন নাকাল, ডবল-পার্শ্বযুক্ত নাকাল, ইত্যাদি। একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারগুলির পৃষ্ঠের গুণমানের প্রয়োজনীয়তার আরও উন্নতির সাথে, নতুন গ্রাইন্ডিং প্রযুক্তিগুলি ক্রমাগত প্রস্তাবিত হয়, যেমন TAIKO গ্রাইন্ডিং, রাসায়নিক যান্ত্রিক গ্রাইন্ডিং, পলিশিং গ্রাইন্ডিং এবং প্ল্যানেটারি ডিস্ক গ্রাইন্ডিং।

ঘূর্ণমান টেবিল নাকাল:

রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং (ঘূর্ণমান টেবিল গ্রাইন্ডিং) হল একটি প্রাথমিক গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়া যা সিলিকন ওয়েফার তৈরি এবং পিছনের পাতলা করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এর নীতিটি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। সিলিকন ওয়েফারগুলি ঘূর্ণায়মান টেবিলের সাকশন কাপে স্থির থাকে এবং ঘূর্ণায়মান টেবিলের দ্বারা চালিত সিঙ্ক্রোনাসভাবে ঘোরানো হয়। সিলিকন ওয়েফারগুলি নিজেরাই তাদের অক্ষের চারপাশে ঘোরে না; নাকাল চাকা উচ্চ গতিতে ঘোরানোর সময় অক্ষীয়ভাবে খাওয়ানো হয়, এবং গ্রাইন্ডিং চাকার ব্যাস সিলিকন ওয়েফারের ব্যাসের চেয়ে বড়। ঘূর্ণমান টেবিল গ্রাইন্ডিং দুই ধরনের আছে: ফেস প্লাঞ্জ গ্রাইন্ডিং এবং ফেস টেনজেনশিয়াল গ্রাইন্ডিং। ফেস প্লাঞ্জ গ্রাইন্ডিং-এ, গ্রাইন্ডিং হুইল প্রস্থ সিলিকন ওয়েফার ব্যাসের চেয়ে বড়, এবং গ্রাইন্ডিং হুইল স্পিন্ডল তার অক্ষীয় দিক বরাবর ক্রমাগত ফিড করে যতক্ষণ না অতিরিক্ত প্রক্রিয়া করা হয় এবং তারপরে সিলিকন ওয়েফারটি রোটারি টেবিলের ড্রাইভের নীচে ঘোরানো হয়; মুখের স্পর্শক গ্রাইন্ডিংয়ে, গ্রাইন্ডিং হুইলটি তার অক্ষীয় দিক বরাবর ফিড করে এবং সিলিকন ওয়েফারটি ঘূর্ণায়মান ডিস্কের ড্রাইভের নীচে ক্রমাগত ঘোরানো হয় এবং নাকালটি পারস্পরিক ফিডিং (রিসিপ্রোকেশন) বা ক্রীপ ফিডিং (ক্রিপফিড) দ্বারা সম্পন্ন হয়।

চিত্র 1, রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং (মুখ স্পর্শক) নীতির পরিকল্পিত চিত্র

নাকাল পদ্ধতির সাথে তুলনা করে, ঘূর্ণমান টেবিল নাকাল উচ্চ অপসারণ হার, ছোট পৃষ্ঠ ক্ষতি, এবং সহজ অটোমেশন সুবিধা আছে. যাইহোক, প্রকৃত গ্রাইন্ডিং এরিয়া (সক্রিয় গ্রাইন্ডিং) B এবং কাট-ইন অ্যাঙ্গেল θ (গ্রাইন্ডিং হুইলের বাইরের বৃত্ত এবং সিলিকন ওয়েফারের বাইরের বৃত্তের মধ্যবর্তী কোণ) কাটিয়া অবস্থানের পরিবর্তনের সাথে সাথে পরিবর্তন হয় নাকাল চাকা, একটি অস্থির গ্রাইন্ডিং ফোর্স এর ফলে, এটি আদর্শ পৃষ্ঠ নির্ভুলতা (উচ্চ TTV মান) প্রাপ্ত করা কঠিন করে তোলে এবং সহজেই প্রান্তের পতন এবং প্রান্তের পতনের মতো ত্রুটি সৃষ্টি করে। রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং প্রযুক্তিটি মূলত 200 মিমি এর নিচে একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের আকার বৃদ্ধির ফলে সরঞ্জামের ওয়ার্কবেঞ্চের পৃষ্ঠের নির্ভুলতা এবং গতির নির্ভুলতার জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, তাই রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং 300 মিমি-এর উপরে একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের নাকালের জন্য উপযুক্ত নয়।
নাকাল দক্ষতা উন্নত করার জন্য, বাণিজ্যিক সমতল স্পর্শক নাকাল সরঞ্জাম সাধারণত একটি মাল্টি নাকাল চাকা কাঠামো গ্রহণ করে। উদাহরণস্বরূপ, রাফ গ্রাইন্ডিং চাকার একটি সেট এবং সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং চাকার একটি সেট সরঞ্জামগুলিতে সজ্জিত করা হয় এবং ঘূর্ণমান টেবিলটি একটি বৃত্ত ঘোরে রুক্ষ নাকাল এবং পালাক্রমে নাকাল সম্পূর্ণ করতে। এই ধরনের সরঞ্জামের মধ্যে রয়েছে আমেরিকান GTI কোম্পানির G-500DS (চিত্র 2)।

চিত্র 2, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে GTI কোম্পানির G-500DS রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং সরঞ্জাম

সিলিকন ওয়েফার ঘূর্ণন নাকাল:

বড় আকারের সিলিকন ওয়েফার প্রস্তুতি এবং পিছনে পাতলা প্রক্রিয়াকরণের চাহিদা মেটাতে এবং ভাল TTV মান সহ পৃষ্ঠের নির্ভুলতা পেতে। 1988 সালে, জাপানি পণ্ডিত মাতসুই একটি সিলিকন ওয়েফার রোটেশন গ্রাইন্ডিং (ইন-ফিডগ্রাইন্ডিং) পদ্ধতির প্রস্তাব করেছিলেন। এর নীতিটি চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। ওয়ার্কবেঞ্চে শোষিত একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফার এবং কাপ-আকৃতির হীরা গ্রাইন্ডিং হুইল তাদের নিজ নিজ অক্ষের চারপাশে ঘোরে, এবং গ্রাইন্ডিং হুইলটি একই সময়ে অক্ষীয় দিক বরাবর ক্রমাগত খাওয়ানো হয়। তাদের মধ্যে, গ্রাইন্ডিং চাকার ব্যাস প্রক্রিয়াকৃত সিলিকন ওয়েফারের ব্যাসের চেয়ে বড় এবং এর পরিধি সিলিকন ওয়েফারের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যায়। গ্রাইন্ডিং ফোর্স কমাতে এবং গ্রাইন্ডিং তাপ কমাতে, ভ্যাকুয়াম সাকশন কাপকে সাধারণত উত্তল বা অবতল আকৃতিতে ছাঁটাই করা হয় বা গ্রাইন্ডিং হুইল স্পিন্ডেল এবং সাকশন কাপ স্পিন্ডেল অক্ষের মধ্যে কোণটি সামঞ্জস্য করা হয় যাতে সেমি-কন্টাক্ট গ্রাইন্ডিং নিশ্চিত করা হয়। নাকাল চাকা এবং সিলিকন ওয়েফার.

চিত্র 3, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং নীতির পরিকল্পিত চিত্র

রোটারি টেবিল গ্রাইন্ডিং এর সাথে তুলনা করে, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং এর নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে: ① সিঙ্গল-টাইম সিঙ্গেল-ওয়েফার গ্রাইন্ডিং 300 মিমি এর বেশি সিলিকন ওয়েফারগুলিকে প্রক্রিয়া করতে পারে; ② প্রকৃত নাকাল এলাকা B এবং কাটিয়া কোণ θ ধ্রুবক, এবং নাকাল বল তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল; ③ গ্রাইন্ডিং হুইল অক্ষ এবং সিলিকন ওয়েফার অক্ষের মধ্যে প্রবণতা কোণ সামঞ্জস্য করে, একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠের আকৃতিটি ভাল পৃষ্ঠের আকৃতির নির্ভুলতা পেতে সক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এছাড়াও, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং এর গ্রাইন্ডিং এরিয়া এবং কাটিং এঙ্গেল θ বড় মার্জিন গ্রাইন্ডিং, সহজ অনলাইন বেধ এবং পৃষ্ঠের গুণমান সনাক্তকরণ এবং নিয়ন্ত্রণ, কমপ্যাক্ট সরঞ্জাম কাঠামো, সহজ মাল্টি-স্টেশন ইন্টিগ্রেটেড গ্রাইন্ডিং এবং উচ্চ গ্রাইন্ডিং দক্ষতার সুবিধা রয়েছে।
উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে এবং সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন লাইনের চাহিদা মেটাতে, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিংয়ের নীতির উপর ভিত্তি করে বাণিজ্যিক গ্রাইন্ডিং সরঞ্জামগুলি একটি মাল্টি-স্পিন্ডেল মাল্টি-স্টেশন কাঠামো গ্রহণ করে, যা একটি লোডিং এবং আনলোডিংয়ে রুক্ষ নাকাল এবং সূক্ষ্ম নাকাল সম্পূর্ণ করতে পারে। . অন্যান্য অক্জিলিয়ারী সুবিধার সাথে মিলিত, এটি একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফার "ড্রাই-ইন/ড্রাই-আউট" এবং "ক্যাসেট থেকে ক্যাসেট" এর সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয়ভাবে গ্রাইন্ডিং উপলব্ধি করতে পারে।

ডবল পার্শ্বযুক্ত নাকাল:

যখন সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং সিলিকন ওয়েফারের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠগুলিকে প্রক্রিয়া করে, তখন ওয়ার্কপিসটি উল্টাতে হবে এবং ধাপে ধাপে বাহিত হবে, যা কার্যকারিতা সীমাবদ্ধ করে। একই সময়ে, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিংয়ে পৃষ্ঠের ত্রুটি অনুলিপি (কপি করা) এবং গ্রাইন্ডিং চিহ্ন (গ্রাইন্ডিংমার্ক) রয়েছে এবং তার কাটার পরে একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠের তরঙ্গায়িততা এবং টেপারের মতো ত্রুটিগুলি কার্যকরভাবে অপসারণ করা অসম্ভব। (মাল্টি-স), যেমন চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে। উপরের ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠতে, দ্বিমুখী গ্রাইন্ডিং টেকনোলজি (ডাবলসাইডগ্রাইন্ডিং) 1990-এর দশকে আবির্ভূত হয়েছিল, এবং এর নীতি চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে। উভয় দিকে প্রতিসমভাবে বিতরণ করা ক্ল্যাম্পগুলি ধরে রাখার রিংটিতে একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারকে ক্ল্যাম্প করে এবং রোলার দ্বারা চালিত ধীরে ধীরে ঘোরায়। একজোড়া কাপ আকৃতির হীরা গ্রাইন্ডিং চাকার একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের উভয় পাশে তুলনামূলকভাবে অবস্থিত। বায়ু বহনকারী বৈদ্যুতিক টাকু দ্বারা চালিত, তারা বিপরীত দিকে ঘোরে এবং একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের দ্বি-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিং অর্জন করতে অক্ষীয়ভাবে খাওয়ায়। চিত্র থেকে দেখা যায়, ডবল সাইডেড গ্রাইন্ডিং তারের কাটার পরে একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠের তরঙ্গ এবং টেপারকে কার্যকরভাবে অপসারণ করতে পারে। নাকাল চাকা অক্ষের বিন্যাস দিক অনুযায়ী, ডবল পার্শ্বযুক্ত নাকাল অনুভূমিক এবং উল্লম্ব হতে পারে। তাদের মধ্যে, অনুভূমিক দ্বি-পার্শ্বযুক্ত নাকাল কার্যকরভাবে নাকাল মানের উপর সিলিকন ওয়েফারের মৃত ওজনের কারণে সৃষ্ট সিলিকন ওয়েফার বিকৃতির প্রভাবকে কমাতে পারে এবং এটি নিশ্চিত করা সহজ যে একক ক্রিস্টাল সিলিকনের উভয় পাশে নাকাল প্রক্রিয়ার অবস্থা। ওয়েফার একই, এবং ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণা এবং নাকাল চিপগুলি একক ক্রিস্টাল সিলিকনের পৃষ্ঠে থাকা সহজ নয় ওয়েফার এটি একটি অপেক্ষাকৃত আদর্শ নাকাল পদ্ধতি।

চিত্র 4, "ত্রুটি অনুলিপি" এবং সিলিকন ওয়েফার রোটেশন গ্রাইন্ডিংয়ে চিহ্নের ত্রুটিগুলি পরিধান করা

চিত্র 5, ডবল-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিং নীতির পরিকল্পিত চিত্র

সারণী 1 উপরের তিন ধরণের একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের নাকাল এবং দ্বি-পার্শ্বযুক্ত নাকালের মধ্যে তুলনা দেখায়। ডাবল-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিং প্রধানত 200 মিমি এর নিচে সিলিকন ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং এর উচ্চ ওয়েফার ফলন রয়েছে। স্থির ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম চাকার ব্যবহারের কারণে, একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের নাকাল ডাবল-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিংয়ের তুলনায় অনেক বেশি পৃষ্ঠের গুণমান অর্জন করতে পারে। অতএব, সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং এবং ডাবল-পার্শ্বযুক্ত গ্রাইন্ডিং উভয়ই মূলধারার 300 মিমি সিলিকন ওয়েফারগুলির প্রক্রিয়াকরণের মানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে এবং বর্তমানে এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সমতল প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি। একটি সিলিকন ওয়েফার সমতল প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি নির্বাচন করার সময়, একক-ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের ব্যাস আকার, পৃষ্ঠের গুণমান এবং পলিশিং ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা প্রয়োজন। ওয়েফারের পিছনের পাতলাকরণ শুধুমাত্র একটি একক-পার্শ্বযুক্ত প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি নির্বাচন করতে পারে, যেমন সিলিকন ওয়েফার রোটারি গ্রাইন্ডিং পদ্ধতি।

সিলিকন ওয়েফার গ্রাইন্ডিংয়ে গ্রাইন্ডিং পদ্ধতি নির্বাচন করার পাশাপাশি, যুক্তিসঙ্গত প্রক্রিয়া পরামিতি যেমন ধনাত্মক চাপ, গ্রাইন্ডিং হুইল গ্রেইন সাইজ, গ্রাইন্ডিং হুইল বাইন্ডার, গ্রাইন্ডিং হুইল স্পিড, সিলিকন ওয়েফার স্পিড, গ্রাইন্ডিং ফ্লুইড সান্দ্রতা এবং গ্রাইন্ডিং প্রসেস প্যারামিটার নির্বাচন করাও প্রয়োজন। প্রবাহ হার, ইত্যাদি, এবং একটি যুক্তিসঙ্গত প্রক্রিয়া রুট নির্ধারণ। সাধারণত, রুক্ষ গ্রাইন্ডিং, সেমি-ফিনিশিং গ্রাইন্ডিং, ফিনিশিং গ্রাইন্ডিং, স্পার্ক-ফ্রি গ্রাইন্ডিং এবং স্লো ব্যাকিং সহ একটি সেগমেন্টেড গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়া উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা, উচ্চ পৃষ্ঠের সমতলতা এবং নিম্ন পৃষ্ঠের ক্ষতি সহ একক ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফার পেতে ব্যবহৃত হয়।