پاور سيمي ڪنڊڪٽر ويفر ڪٽڻ لاءِ عمل جا ڪيترائي قسم

وافرڪٽڻ پاور سيمڪڊڪٽر جي پيداوار ۾ اهم لنڪ مان هڪ آهي. هي قدم صحيح طور تي انفرادي انٽيگريٽيڊ سرڪٽس يا چپس کي سيمي ڪنڊڪٽر ويفرز کان الڳ ڪرڻ لاءِ ٺاهيو ويو آهي.

جي ڪنجيويفرڪٽڻ کي انفرادي چپس کي الڳ ڪرڻ جي قابل هوندو آهي جڏهن ته يقيني بڻائڻ ته نازڪ ساخت ۽ سرڪٽ ۾ شامل آهنويفرخراب نه آهن. ڪٽڻ جي عمل جي ڪاميابي يا ناڪامي نه رڳو علحدگيء جي معيار ۽ چپ جي پيداوار تي اثر انداز ٿئي ٿي، پر سڌو سنئون سڄي پيداوار جي عمل جي ڪارڪردگي سان لاڳاپيل آهي.

▲وفر ڪٽڻ جا ٽي عام قسم | ذريعو: KLA چين
في الحال، عامويفرڪٽڻ جي عمل ۾ ورهايل آهن:
بليڊ ڪٽڻ: گھٽ قيمت، عام طور تي ٿلهي لاء استعمال ڪيو ويندو آهيويفر
ليزر جي ذريعي ڪٽڻ: اعلي قيمت، عام طور تي 30μm کان وڌيڪ جي ٿولهه سان wafers لاء استعمال ڪيو
پلازما ڪٽڻ: اعلي قيمت، وڌيڪ پابنديون، عام طور تي 30μm کان گهٽ جي ٿولهه سان ويفرز لاءِ استعمال ٿيل آهن

مشيني بليڊ ڪٽڻ

بليڊ ڪٽڻ هڪ عمل آهي جيڪو اسڪرپٽ لائين سان گڏ هڪ تيز رفتار گھمڻ واري گرائنڊنگ ڊسڪ (بليڊ) ذريعي ڪٽڻ جو عمل آهي. بليڊ عام طور تي ڇڪڻ واري يا الٽرا پتلي هيرن جي مواد مان ٺهيل آهي، سلائيڪون ويفرز تي سلائينگ يا گروونگ لاء مناسب. بهرحال، مشيني ڪٽڻ واري طريقي جي طور تي، بليڊ ڪٽڻ جو انحصار جسماني مواد کي ختم ڪرڻ تي آهي، جيڪو آساني سان چپ جي ڪنڊ کي ڇڪڻ يا ٽوڙڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو، اهڙيءَ طرح پيداوار جي معيار کي متاثر ڪري ٿو ۽ پيداوار کي گهٽائي ٿو.

ميڪيڪل آرائشي عمل جي ذريعي تيار ڪيل فائنل پراڊڪٽ جو معيار ڪيترن ئي پيٽرولن کان متاثر ٿئي ٿو، جنهن ۾ ڪٽڻ جي رفتار، بليڊ جي ٿلهي، بليڊ جو قطر، ۽ بليڊ جي گردش جي رفتار شامل آهن.

مڪمل ڪٽ سڀ کان وڌيڪ بنيادي بليڊ ڪٽڻ جو طريقو آهي، جيڪو مڪمل طور تي هڪ مقرر ٿيل مواد (جهڙوڪ سلائينگ ٽيپ) کي ڪٽڻ ذريعي ڪم جي پيس کي ڪٽي ٿو.

▲ مشيني بليڊ ڪٽڻ- مڪمل ڪٽ | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

اڌ ڪٽ هڪ پروسيسنگ طريقو آهي جيڪو ڪمپيس جي وچ ۾ ڪٽڻ سان هڪ نالي پيدا ڪري ٿو. مسلسل ٻرندڙ عمل کي انجام ڏيڻ سان، ڪنگڻ ۽ سوئي جي شڪل واريون پوائنٽون پيدا ڪري سگھجن ٿيون.

▲ مشيني بليڊ ڪٽڻ- اڌ ڪٽ | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

ڊبل ڪٽ هڪ پروسيسنگ طريقو آهي جيڪو هڪ ئي وقت ۾ ٻن پروڊڪشن لائينن تي مڪمل يا اڌ ڪٽ ڪرڻ لاءِ ٻن اسپنڊلن سان ڊبل سلائسنگ آر استعمال ڪندو آهي. ڊبل سلائينگ آري ۾ ٻه اسپنڊل محور آهن. هن عمل جي ذريعي اعلي throughput حاصل ڪري سگهجي ٿو.

▲ مشيني بليڊ ڪٽڻ- ڊبل ڪٽ | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

اسٽيپ ڪٽ ٻن مرحلن ۾ مڪمل ۽ اڌ ڪٽ ڪرڻ لاءِ ٻن اسپنڊلن سان ڊبل سلائسنگ آر استعمال ڪندو آهي. ويفر جي مٿاڇري تي وائرنگ جي پرت کي ڪٽڻ لاءِ بهتر ڪيل بلڊ استعمال ڪريو ۽ اعليٰ معيار جي پروسيسنگ حاصل ڪرڻ لاءِ باقي سلڪون سنگل ڪرسٽل لاءِ بهتر ڪيل بليڊ استعمال ڪريو.

▲ مشيني بليڊ ڪٽڻ – قدم ڪٽڻ | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

بيول ڪٽڻ هڪ پروسيسنگ طريقو آهي جيڪو ويفر کي ٻن مرحلن ۾ ڪٽڻ لاءِ اڌ ڪٽ واري ڪناري تي V-شڪل واري ڪنڊ سان بليڊ استعمال ڪندو آهي. ڪٽڻ جي عمل دوران چيمفرنگ عمل ڪيو ويندو آهي. تنهن ڪري، اعلي ٺهيل طاقت ۽ اعلي معيار جي پروسيسنگ حاصل ڪري سگهجي ٿي.

▲ مشيني بليڊ ڪٽڻ – بيول ڪٽڻ | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ
ليزر جي ذريعي ڪٽڻ

ليزر ڪٽڻ هڪ غير رابطي واري ويفر ڪٽڻ واري ٽيڪنالاجي آهي جيڪا انفرادي چپس کي سيمي ڪنڊڪٽر ويفرز کان الڳ ڪرڻ لاءِ فوڪسڊ ليزر بيم استعمال ڪندي آهي. اعلي توانائي واري ليزر بيم ويفر جي مٿاڇري تي مرڪوز ڪئي وئي آهي ۽ مواد کي ختم ڪري ٿو يا ختم ڪري ٿو اڳ ۾ مقرر ڪيل ڪٽڻ واري لائن سان گڏ ختم ڪرڻ يا حرارتي خراب ٿيڻ واري عمل ذريعي.

▲ ليزر جي ذريعي ڪٽڻ جو خاڪو | تصويري جو ذريعو: KLA چين

هن وقت وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ ليزرن جا قسم الٽرا وائلٽ ليزر، انفراريڊ ليزر، ۽ فيمٽو سيڪنڊ ليزر شامل آهن. انهن مان، الٽرا وائلٽ ليزر اڪثر ڪري استعمال ڪيا ويندا آهن درست ٿڌي خاتمي لاءِ انهن جي اعلي فوٽون توانائي جي ڪري، ۽ گرمي متاثر زون تمام ننڍڙو آهي، جيڪو مؤثر طريقي سان ويفر ۽ ان جي ڀرپاسي چپس کي حرارتي نقصان جي خطري کي گھٽائي سگھي ٿو. انفراريڊ ليزر ٿلهي ويفرز لاءِ بهتر موزون آهن ڇاڪاڻ ته اهي مواد ۾ گهڻي حد تائين داخل ٿي سگهن ٿا. Femtosecond ليزر الٽرا شارٽ لائٽ پلسز ذريعي لڳ ڀڳ نه هجڻ جي برابر گرمي جي منتقلي سان اعلي صحت واري ۽ موثر مواد کي هٽائڻ حاصل ڪن ٿا.

ليزر جي ذريعي ڪٽڻ روايتي بليڊ ڪٽڻ جي ڀيٽ ۾ اهم فائدا آهن. پهريون، هڪ غير رابطي واري عمل جي طور تي، ليزر ڪٽڻ کي ويفر تي جسماني دٻاء جي ضرورت ناهي، ميخانياتي ڪٽڻ ۾ عام طور تي ٽڪرائڻ ۽ ڀڃڪڙي مسئلن کي گهٽائڻ. هي خصوصيت ليزر ڪٽڻ کي خاص طور تي نازڪ يا الٽرا پتلي ويفر جي پروسيسنگ لاءِ موزون بڻائي ٿي، خاص طور تي جيڪي پيچيده ڍانچي يا سٺي خصوصيتن سان.

▲ ليزر جي ذريعي ڪٽڻ جو خاڪو | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

ان کان علاوه، ليزر ڪٽڻ جي اعليٰ سڌائي ۽ درستگي ان کي قابل بنائي ٿي ته ليزر بيم کي تمام ننڍي جڳهه جي سائيز تي ڌيان ڏئي، پيچيده ڪٽڻ جي نمونن کي سپورٽ ڪري، ۽ چپس جي وچ ۾ گهٽ ۾ گهٽ فاصلي جي علحدگي حاصل ڪري. ھي خصوصيت خاص طور تي اھم آھي ترقي يافته سيميڪنڊڪٽر ڊوائيسز لاءِ جن جي سائزن کي ڇڪڻ سان.

تنهن هوندي به، ليزر جي ذريعي ڪٽڻ به ڪجهه حدون آهن. بليڊ ڪٽڻ جي مقابلي ۾، اهو سست ۽ وڌيڪ قيمتي آهي، خاص طور تي وڏي پيماني تي پيداوار ۾. ان کان علاوه، صحيح ليزر جو قسم چونڊڻ ۽ معيار کي بهتر ڪرڻ لاء موثر مواد کي هٽائڻ ۽ گهٽ ۾ گهٽ گرمي متاثر ٿيل زون کي يقيني بڻائڻ لاء ڪجهه مواد ۽ ٿلهي لاء مشڪل ٿي سگهي ٿو.

ليزر ablation ڪٽڻ

ليزر ايبليشن ڪٽڻ دوران، ليزر بيم خاص طور تي ويفر جي مٿاڇري تي هڪ مخصوص جڳهه تي مرڪوز ڪيو ويندو آهي، ۽ ليزر انرجي اڳواٽ مقرر ڪيل ڪٽڻ واري نموني جي مطابق هدايت ڪئي ويندي آهي، آهستي آهستي ويفر ذريعي تري تائين ڪٽيندي. ڪٽڻ جي ضرورتن تي مدار رکندي، هي آپريشن هڪ pulsed ليزر يا مسلسل موج ليزر استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي. ليزر جي گھڻي مقامي گرمائش جي ڪري ويفر کي نقصان کان بچڻ لاءِ، ٿڌو پاڻي استعمال ڪيو ويندو آھي ٿڌو ڪرڻ ۽ ويفر کي حرارتي نقصان کان بچائڻ لاءِ. ساڳي ئي وقت، ٿڌو پاڻي به ڪٽڻ جي عمل دوران پيدا ٿيندڙ ذرات کي مؤثر طريقي سان ختم ڪري سگهي ٿو، آلودگي کي روڪڻ ۽ ڪٽڻ جي معيار کي يقيني بڻائي ٿو.

ليزر پوشیدہ ڪٽڻ

ليزر کي ويفر جي مکيه جسم ۾ گرميء جي منتقلي تي پڻ ڌيان ڏئي سگهجي ٿو، هڪ طريقو جنهن کي "پوشيده ليزر ڪٽڻ" سڏيو ويندو آهي. هن طريقي لاء، ليزر کان گرمي اسڪرپٽ لين ۾ خال پيدا ڪري ٿي. اهي ڪمزور علائقا پوءِ ٽوڙڻ سان هڪجهڙائي وارو اثر حاصل ڪندا آهن جڏهن ويفر کي وڌايو ويندو آهي.

▲ ليزر پوشیدہ ڪٽڻ جي مکيه عمل

پوشیدہ ڪٽڻ وارو عمل هڪ اندروني جذب ڪندڙ ليزر عمل آهي، ليزر جي خاتمي جي بدران جتي ليزر سطح تي جذب ڪيو ويندو آهي. پوشیدہ ڪٽڻ سان، ليزر بيم انرجي استعمال ڪئي ويندي آهي جيڪا ويفر سبسٽريٽ مواد جي نيم شفاف هجي. اهو عمل ٻن مکيه مرحلن ۾ ورهايل آهي، هڪ هڪ ليزر جي بنياد تي عمل آهي، ۽ ٻيو هڪ مشيني علحدگي وارو عمل آهي.

▲ليزر شعاع ويفر جي مٿاڇري کان هيٺ هڪ سوراخ ٺاهي ٿو، ۽ اڳيان ۽ پوئتي پاسا متاثر نه ٿيندا آهن | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

پهرين مرحلي ۾، جيئن ليزر شعاع ويفر کي اسڪين ڪري ٿو، تيئن ليزر شعاع ويفر جي اندر هڪ خاص نقطي تي ڌيان ڏئي ٿو، جيڪو اندر هڪ ٽڪرائي نقطو ٺاهي ٿو. شعاع جي توانائيءَ سبب اندر ۾ درگاهن جو هڪ سلسلو پيدا ٿئي ٿو، جيڪي اڃا تائين ويفر جي پوري ٿلهي کان مٿي ۽ هيٺئين سطح تائين نه وڌيا آهن.

▲ 100μm ٿلهي سلڪون ويفرز جو مقابلو بليڊ طريقي سان ڪٽڻ ۽ ليزر پوشيده ڪٽڻ جو طريقو | تصويري ذريعو نيٽ ورڪ

ٻئي مرحلي ۾، ويفر جي تري ۾ چپ جي ٽيپ کي جسماني طور تي وڌايو ويندو آهي، جيڪو ويفر جي اندر جي شگاف ۾ تنن جو دٻاءُ پيدا ڪري ٿو، جيڪي پهرين مرحلي ۾ ليزر جي عمل ۾ داخل ٿين ٿا. اهو دٻاءُ سبب ڪري ٿو ته ڦاٽن کي عمودي طور تي ويفر جي مٿين ۽ هيٺين سطحن تائين وڌايو وڃي، ۽ پوءِ ويفر کي انهن ڪٽڻ واري نقطي سان گڏ چپس ۾ الڳ ڪريو. پوشیدہ ڪٽڻ ۾، اڌ ڪٽڻ يا هيٺئين پاسي اڌ ڪٽڻ عام طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن ويفرز کي چپس يا چپس ۾ الڳ ڪرڻ جي سهولت لاء.

ليزر جي خاتمي تي پوشیدہ ليزر ڪٽڻ جا اهم فائدا:
• ڪو به کولنٽ جي ضرورت ناهي
• ڪو به ملبو پيدا نه ٿيو
• ڪابه گرمي متاثر ٿيل زونون جيڪي حساس سرڪٽ کي نقصان پهچائي سگھن ٿيون

پلازما ڪٽڻ
پلازما ڪٽنگ (جنهن کي پلازما ايچنگ يا ڊرائي ايچنگ به چيو ويندو آهي) هڪ جديد ويفر ڪٽڻ واري ٽيڪنالاجي آهي جيڪا استعمال ڪري ٿي ري ايڪٽو آئن ايچنگ (RIE) يا ڊيپ ري ايڪٽو آئن ايچنگ (DRIE) کي انفرادي چپس کي سيمي ڪنڊڪٽر ويفرز کان الڳ ڪرڻ لاءِ. ٽيڪنالاجي پلازما استعمال ڪندي اڳواٽ ڪٽڻ واري لائنن سان گڏ ڪيميائي طريقي سان مواد کي ختم ڪندي ڪٽڻ حاصل ڪري ٿي.

پلازما ڪٽڻ جي عمل دوران، سيمي ڪنڊڪٽر ويفر کي ويڪيوم چيمبر ۾ رکيو ويندو آهي، هڪ ڪنٽرول ٿيل رد عمل واري گيس جو مرکب چيمبر ۾ متعارف ڪرايو ويندو آهي، ۽ هڪ اليڪٽرڪ فيلڊ لاڳو ڪيو ويندو آهي پلازما پيدا ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ رد عمل واري آئنز ۽ ريڊيڪلز جي وڏي مقدار تي مشتمل هوندو آهي. اهي رد عمل ڪندڙ نسل ويفر مواد سان لهه وچڙ ۾ ايندا آهن ۽ چونڊيل ويفر مواد کي اسڪرپٽ لائن سان گڏ ڪيميائي رد عمل ۽ جسماني ڦڦڙن جي ميلاپ ذريعي هٽائي ڇڏيندا آهن.

پلازما ڪٽڻ جو بنيادي فائدو اهو آهي ته اهو ويفر ۽ چپ تي ميڪانياتي دٻاءُ گھٽائي ٿو ۽ جسماني رابطي جي ڪري امڪاني نقصان کي گھٽائي ٿو. بهرحال، اهو عمل ٻين طريقن جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ پيچيده ۽ وقت سازي آهي، خاص طور تي جڏهن ٿلهي ويفرز يا مواد کي اعلي ايچنگ مزاحمت سان ڊيل ڪيو وڃي، تنهنڪري وڏي پيداوار ۾ ان جو استعمال محدود آهي.

▲تصوير جو ذريعو نيٽ ورڪ

سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾، ويفر ڪٽڻ جو طريقو ڪيترن ئي عنصرن جي بنياد تي چونڊڻ جي ضرورت آهي، جنهن ۾ ويفر مواد جي ملڪيت، چپ جي سائيز ۽ جاميٽري، گهربل سڌائي ۽ درستگي، ۽ مجموعي پيداوار جي قيمت ۽ ڪارڪردگي شامل آهن.