سلیکن کاربائڈ کی لیزر کاٹنے والی ٹکنالوجی کا تعارف

01 انٹروڈکشن

سیمیکمڈکٹر ڈیوائس مینوفیکچرنگ میں ویفر ڈائسنگ ایک اہم قدم ہے۔ کاٹنے کا طریقہ اور معیار ویفر کی موٹائی ، کھردری ، طول و عرض اور پیداواری لاگت کو براہ راست متاثر کرتا ہے اور اس کا آلہ مینوفیکچرنگ پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ سلیکن کاربائڈ ، تیسرے - جنریشن سیمیکمڈکٹر مواد کے طور پر ، بجلی کے انقلاب کو فروغ دینے کے لئے ایک اہم مواد ہے۔ اعلی - کوالٹی کرسٹل لائن سلیکن کاربائڈ کی پیداواری لاگت انتہائی اونچی ہے ، اور اکثر یہ خواہش ہوتی ہے کہ زیادہ سے زیادہ پتلی سلیکن کاربائڈ ویفر سبسٹریٹس میں سلیکن کاربائڈ انگٹ کو بڑے پیمانے پر کاٹا جائے۔ ایک ہی وقت میں ، صنعتی ترقی کے نتیجے میں ویفر سائز میں اضافہ ہوا ہے ، جو عمل کو کاٹنے کے مطالبات کو بڑھاتا ہے۔ تاہم ، سلیکن کاربائڈ میٹریل میں ایک انتہائی اعلی سختی ہوتی ہے ، جس کی محت کی سختی 9.5 ہوتی ہے ، جو دنیا کے سب سے مشکل ہیرا (10) کے بعد دوسرے نمبر پر ہوتی ہے ، اور اس میں کرسٹل کی بھی نزاکت ہوتی ہے ، جس کی وجہ سے اس کا کاٹنا مشکل ہوجاتا ہے۔ فی الحال ، انڈسٹری عام طور پر گستاخ تار کاٹنے یا ہیرے کے تار آری کاٹنے کو ملازمت دیتی ہے۔ کاٹنے کے دوران ، ایک مقررہ تار آری کو سلیکن کاربائڈ انگوٹ کے آس پاس برابر وقفوں پر رکھا جاتا ہے ، اور تار آری کو تناؤ سے ، سلیکن کاربائڈ ویفر کاٹ دیئے جاتے ہیں۔ وافرس کو 6 - انچ قطر کے انگوٹھے سے الگ کرنے کے لئے تار آری کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے تقریبا 100 100 گھنٹے لگتے ہیں۔ نتیجے میں ہونے والے ویفرز میں نہ صرف نسبتا large بڑی کٹ ہوتی ہے بلکہ ایک بڑی سطح کی کھردری بھی ہوتی ہے ، جس کی وجہ سے مادی نقصانات 46 فیصد تک زیادہ ہوتے ہیں۔ اس سے سلیکن کاربائڈ مواد کے استعمال کی لاگت میں اضافہ ہوتا ہے اور سیمیکمڈکٹر انڈسٹری میں اس کی ترقی کو محدود کیا جاتا ہے ، جس سے سلیکن کاربائڈ وافرز ارجنٹ کے لئے نئی کاٹنے والی ٹیکنالوجیز کی تحقیق ہوتی ہے۔ حالیہ برسوں میں ، لیزر کاٹنے کی ٹکنالوجی کا استعمال سیمی کنڈکٹر مواد کی پیداوار اور پروسیسنگ میں تیزی سے مقبول ہوگیا ہے۔ اس طریقہ کار کا اصول یہ ہے کہ مواد کی سطح سے یا اندرونی طور پر سبسٹریٹ میں ترمیم کرنے کے لئے ایک مرکوز لیزر بیم کا استعمال کیا جائے ، اس طرح اسے الگ کردیں۔ چونکہ یہ ایک غیر رابطہ عمل ہے ، لہذا یہ آلے کے پہننے اور مکینیکل تناؤ کے اثرات سے گریز کرتا ہے۔ لہذا ، یہ سطح کی کھردری اور صحت سے متعلق کو بہت بہتر بناتا ہے ، اس کے نتیجے میں پالش کے عمل کی ضرورت کو ختم کرتا ہے ، مادی نقصان کو کم کرتا ہے ، اخراجات کو کم کرتا ہے ، اور روایتی پیسنے اور پالش کے عمل کی وجہ سے ماحولیاتی آلودگی کو کم کرتا ہے۔ لیزر کاٹنے کی ٹکنالوجی کا اطلاق سلیکن انگوٹس کے کاٹنے پر طویل عرصے سے کیا گیا ہے ، لیکن سلیکن کاربائڈ فیلڈ میں اس کا اطلاق ابھی بھی پختہ نہیں ہے ، اس وقت کچھ اہم ٹکنالوجی دستیاب ہیں۔

2 پانی - رہنمائی لیزر کاٹنے

پانی - رہنمائی لیزر ٹکنالوجی (لیزر مائکرو جیٹ ، ایل ایم جے) ، جسے لیزر مائکرو جیٹ ٹکنالوجی بھی کہا جاتا ہے ، لیزر بیم کو نوزل ​​پر مرکوز کرنے کے اصول پر کام کرتا ہے جب لیزر دباؤ سے گزرتا ہے - ماڈیولڈ واٹر چیمبر ؛ ایک کم - دباؤ کے پانی کے دھارے کو نوزل ​​سے نکالا جاتا ہے۔ پانی اور ہوا کے انٹرفیس پر ، اضطراب انگیز اشاریوں میں فرق کی وجہ سے ، ایک لائٹ ویو گائڈ تشکیل دی جاتی ہے ، جس سے لیزر کو پانی کے بہاؤ کی سمت میں پھیلنے کی اجازت ملتی ہے ، اور اس طرح اعلی - دباؤ واٹر جیٹ گائیڈنس کے ذریعے مادی سطح کو کاٹنے سے حاصل ہوتا ہے۔ پانی کا بنیادی فائدہ - ہدایت یافتہ لیزرز معیار کو کاٹنے میں ہے۔ پانی کا بہاؤ نہ صرف کاٹنے والے علاقے کو ٹھنڈا کرتا ہے ، جس سے مادی تھرمل اخترتی اور نقصان کو کم کیا جاتا ہے ، بلکہ اس سے پروسیسنگ کے ملبے کو بھی دور کیا جاتا ہے۔ تار آری کاٹنے کے مقابلے میں ، اس کی رفتار میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ تاہم ، پانی کے ذریعہ مختلف طول موجوں کا جذب مختلف ہوتا ہے ، جس میں لیزر طول موج کو بنیادی طور پر 1064nm ، 532nm ، اور 355nm.in 1993 تک استعمال کیا جاتا ہے ، سوئس سائنسدان بیروولڈ رچرزگین نے اس ٹیکنالوجی کو پہلے تجویز کیا ، اور اس کی کمپنی ، Synova ، پانی کی تحقیق اور صنعتی میں مہارت حاصل کرتی ہے {{{{i {inderal ing inssure {inderal {inderal {inderal میں مہارت اور صنعت کاری میں مہارت حاصل کرتی ہے اور اس کی تحقیق اور صنعت کاری میں مہارت حاصل کرتی ہے۔ اسٹیج ، جبکہ گھریلو ٹیکنالوجی نسبتا back پیچھے ہے ، انو لیزر اور شینگگوانگ سلیکن ریسرچ جیسی کمپنیاں فعال طور پر ترقی کر رہی ہیں۔

03 اسٹیلتھ ڈائسنگ

اسٹیلتھ ڈیکنگ (ایس ڈی) میں سلیکن کاربائڈ کی سطح کے ذریعے چپ کے اندرونی حصے میں لیزر کی توجہ مرکوز کرنا شامل ہے ، جس سے ویفر علیحدگی کو حاصل کرنے کے لئے مطلوبہ گہرائی میں ایک ترمیم شدہ پرت تیار کی جاتی ہے۔ چونکہ ویفر کی سطح پر کوئی کٹوتی نہیں ہے ، لہذا پروسیسنگ کی اعلی صحت سے متعلق حاصل کی جاسکتی ہے۔ نانو سیکنڈ پلس لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے ایس ڈی عمل کو سلیکن ویفرز کو الگ کرنے کے لئے انڈسٹری میں ملازمت کی گئی ہے۔ تاہم ، نانو سیکنڈ پلسڈ لیزرز کی حوصلہ افزائی سلیکن کاربائڈ کی ایس ڈی پروسیسنگ کے دوران ، تھرمل اثرات اس لئے پائے جاتے ہیں کہ نبض کی مدت سلیکن کاربائڈ میں الیکٹرانوں اور فونوں کے مابین جوڑے کے وقت سے کہیں زیادہ لمبی ہوتی ہے (پکوسیکنڈ کے حکم پر)۔ ویفر میں اعلی تھرمل ان پٹ نہ صرف علیحدگی کو مطلوبہ سمت سے انحراف کرتا ہے ، بلکہ نمایاں بقایا تناؤ بھی پیدا کرتا ہے ، جس سے فریکچر اور ناقص درار کا سبب بنتا ہے۔ لہذا ، الٹرا - مختصر پلس لیزر ایس ڈی عمل عام طور پر سلیکن کاربائڈ پر کارروائی کرتے وقت استعمال کیے جاتے ہیں ، جس سے تھرمل اثرات کو بہت حد تک کم کیا جاتا ہے۔

جاپانی کمپنی ڈسکو نے ایک لیزر کاٹنے والی ٹکنالوجی تیار کی ہے جس کو کلیدی امورفوس - سیاہ بار بار جذب (کبرا) کہا جاتا ہے ، جس میں سلیکن کاربائڈ کرسٹل انگوٹ کو 6 انچ کے قطر اور 20 ملی میٹر کی موٹائی کے ساتھ پروسیسنگ کی مثال استعمال کی گئی ہے ، جس نے سلیکن کاربائڈ ویئرز کی پیداوار کی شرح میں اضافہ کیا ہے۔ کبرا کے عمل کا جوہر سلیکن کاربائڈ مادے کے اندر لیزر کو مرکوز کرتا ہے ، سلیکن کاربائڈ کو 'امورفوس-} سیاہ بار بار جذب' کے ذریعہ امورفوس سلیکون اور امورفوس کاربن میں سڑتا ہے ، اور اس طرح کی روشنی کے طور پر ایک پرت کی تشکیل کرتے ہیں ، جو ایک پرت کو ایک پرت کے طور پر ، سیاہ فام امورففس کے لئے ایک پرت کی حیثیت سے ایک پرت بناتا ہے۔ ویفر کی علیحدگی۔

سلٹیکٹرا کے ذریعہ تیار کردہ سرد اسپلٹ ویفر ٹکنالوجی ، جو انفینون کے ذریعہ حاصل کی گئی ہے ، نہ صرف مختلف قسم کے انگوٹس کو ویفرز میں تقسیم کرنے کی اجازت دیتا ہے بلکہ اس کے نتیجے میں 80μm فی ویفر سے بھی کم نقصان ہوتا ہے ، جس سے مادی نقصان کو 90 ٪ تک کم کیا جاتا ہے ، اور اس سے بالآخر آلات کی کل پیداوار لاگت کو 30 ٪ تک کم کیا جاتا ہے۔ سرد کاٹنے کی ٹکنالوجی میں دو مراحل شامل ہیں: سب سے پہلے ، لیزر کی نمائش انگوٹ پر ایک ڈیلیمینیشن پرت بناتی ہے ، جس کی وجہ سے سلیکن کاربائڈ مواد حجم میں پھیل جاتا ہے ، جو تناؤ کا تناؤ پیدا کرتا ہے اور ایک بہت ہی تنگ مائکرو - کریک پرت تشکیل دیتا ہے۔ اس کے بعد ، پولیمر کولنگ مرحلے کے ذریعے ، یہ مائیکرو - دراڑوں کو ایک اہم شگاف میں پروسیس کیا جاتا ہے ، بالآخر بقیہ کو بقیہ بازو سے الگ کرتا ہے۔ 2019 میں ، اس ٹکنالوجی کی ایک تیسری - پارٹی تشخیص نے اس بات کی پیمائش کی کہ اسپلٹ ویفروں کی سطح کی کھردری RA 3µm سے کم ہے ، جس کے بہترین نتائج 2µm سے کم ہیں۔

گھریلو بڑی فیملی لیزر کمپنی کے ذریعہ تیار کردہ ترمیم شدہ لیزر کاٹنے ایک لیزر ٹکنالوجی ہے جو سیمیکمڈکٹر ویفروں کو انفرادی چپس یا اناج میں الگ کرتی ہے۔ اس عمل میں ایک ترمیم شدہ پرت کی تشکیل کے ل a ایک صحت سے متعلق لیزر بیم کے ساتھ داخلی طور پر ویفر کو اسکین کرنا بھی شامل ہے ، جس سے ویفر کو استعمال شدہ تناؤ کے تحت لیزر اسکیننگ کے راستے میں پھیل سکتا ہے ، عین مطابق علیحدگی حاصل کرنا۔

فی الحال ، گھریلو مینوفیکچررز نے سلیکن کاربائڈ کو مارٹر کے ساتھ کاٹنے کی ٹکنالوجی میں مہارت حاصل کی ہے ، لیکن کاٹنے کا نقصان بہت بڑا ہے ، کارکردگی کم ہے ، اور آلودگی شدید ہے ، جس کی جگہ آہستہ آہستہ ڈائمنڈ تار کاٹنے والی ٹکنالوجی کی جگہ لی جارہی ہے۔ ایک ہی وقت میں ، لیزر کاٹنے کے کارکردگی اور کارکردگی کے فوائد نمایاں ہیں ، جو روایتی مکینیکل رابطہ پروسیسنگ ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں بہت سے فوائد کی پیش کش کرتے ہیں ، جن میں اعلی پروسیسنگ کی کارکردگی ، تنگ سلائسنگ راہیں ، اور اعلی چپ کثافت شامل ہیں ، جس سے یہ ہیرا کے تار سے متعلق مٹیلٹ ٹکنالوجی کی طرح ایک مضبوط مدمقابل بنتا ہے اور اگلی - 1}} 1}} 1} کے استعمال کے لئے ایک نیا راستہ کھولتا ہے۔ صنعتی ٹکنالوجی کی ترقی کے ساتھ ، سلیکن کاربائڈ سبسٹریٹس کی جسامت میں اضافہ ہوتا جارہا ہے ، اور سلیکن کاربائڈ کاٹنے والی ٹکنالوجی تیزی سے ترقی کرے گی۔ مستقبل میں سلیکن کاربائڈ کاٹنے میں موثر اور اعلی - کوالٹی لیزر کاٹنے کا ایک اہم رجحان ہوگا۔