वेफर डाइसिंग: Difference between revisions

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== स्टील्थ डाइसिंग ==
== स्टील्थ डाइसिंग ==
[[Image:Stealth diced Si wafer 150µm 430x400 MB11.png|right|thumb|150 माइक्रोन मोटाई के सी वेफर को स्टील्थ डाइसिंग के बाद क्लीवेज प्लेन का क्रॉस सेक्शनल माइक्रोग्राफ, रेफरी की तुलना करें।<ref name= JOAM2010>{{cite journal |author1=M. Birkholz |author2=K.-E. Ehwald |author3=M. Kaynak |author4=T. Semperowitsch |author5=B. Holz |author6=S. Nordhoff | title = आईआर लेजर डाइसिंग द्वारा अत्यंत लघु मेडिकल सेंसर का पृथक्करण| journal = J. Opto. Adv. Mat. | volume = 12 | pages = 479–483 | year = 2010 | url=https://www.researchgate.net/publication/260638838}}</ref>]]सिलिकॉन वेफर्स का डाइसिंग एक लेज़र-आधारित तकनीक, तथाकथित स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया द्वारा भी किया जा सकता है। यह एक दो-चरण की प्रक्रिया के रूप में काम करता है जिसमें दोष क्षेत्रों को सबसे पहले वेफर में इच्छित कटिंग लाइनों के साथ बीम को स्कैन करके पेश किया जाता है और दूसरा एक अंतर्निहित वाहक झिल्ली को फ्रैक्चर को प्रेरित करने के लिए विस्तारित किया जाता है।<ref>{{cite journal|last=Kumagai|first=M.|author2=Uchiyama, N. |author3=Ohmura, E. |author4=Sugiura, R. |author5=Atsumi, K. |author6= Fukumitsu, K. |date=August 2007|title=Advanced Dicing Technology for Semiconductor Wafer—Stealth Dicing|journal=IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing|volume=20|issue=3|pages=259–265|doi=10.1109/TSM.2007.901849|s2cid=6034954}}</ref>
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पहला चरण एक स्पंदित एनडी: वाईएजी लेजर के साथ संचालित होता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य (1064 एनएम) सिलिकॉन के [[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट ]](1.11 ईवी या 1117 एनएम) के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है, ताकि अधिकतम [[Index.php?title=अवशोषण|अवशोषण]] को ऑप्टिकल फोकसिंग द्वारा अच्छी तरह से समायोजित किया जा सके।<ref name=OFFM2006>{{cite journal | author = E. Ohmura, F. Fukuyo, K. Fukumitsu and H. Morita | title = नैनोसेकंड लेजर के साथ सिलिकॉन में आंतरिक संशोधित परत निर्माण तंत्र| journal = J. Achiev. Mat. Manuf. Eng. | volume = 17 | pages = 381–384 | year = 2006 }}</ref> लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई के दोष क्षेत्रों को लेजर के कई स्कैन द्वारा इच्छित डाइसिंग लेन के साथ अंकित किया जाता है, जहां बीम को वेफर की विभिन्न गहराई पर केंद्रित किया जाता है।<ref name=KUOSAF2007>{{cite journal | author = M. Kumagai, N. Uchiyama, E. Ohmura, R. Sugiura, K. Atsumi and K. Fukumitsu | title = Advanced Dicing Technology for Semiconductor Wafer – Stealth Dicing | journal = IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing | volume = 20 | issue = 3 | pages = 259–265 | year = 2007 | doi = 10.1109/TSM.2007.901849 | s2cid = 6034954 }}</ref> यह आंकड़ा 150 माइक्रोन मोटाई की एक अलग चिप के [[Index.php?title=क्लीवेज विमान|क्लीवेज विमान]] का एक ऑप्टिकल माइक्रोग्राफ प्रदर्शित करता है जिसे चार लेजर स्कैन के अधीन किया गया था, तुलना करें।<ref name="JOAM2010"/> सबसे ऊपरी दोष सबसे अच्छे से हल हो जाते हैं और यह महसूस किया जाता है कि एक एकल लेजर पल्स एक दोषपूर्ण क्रिस्टल क्षेत्र का कारण बनता है जो मोमबत्ती की लौ के आकार जैसा दिखता है। यह आकार लेजर बीम फोकस में विकिरणित क्षेत्र के तेजी से पिघलने और जमने के कारण होता है, जहां [[नैनोसेकंड]] के भीतर केवल कुछ µm3 छोटे आयतन का तापमान अचानक 1000 K तक बढ़ जाता है और फिर से परिवेश के तापमान पर गिर जाता है।<ref name="OFFM2006"/><ref name="KUOSAF2007"/> लेज़र को आमतौर पर लगभग 100 kHz की आवृत्ति से स्पंदित किया जाता है, जबकि वेफर को लगभग 1 m/s के वेग से चलाया जाता है। लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई का एक दोषपूर्ण क्षेत्र अंत में वेफर में खुदा हुआ है, जिसके साथ [[Index.php?title=यांत्रिक|यांत्रिक]] लोडिंग के तहत तरजीही फ्रैक्चर होता है। फ्रैक्चर दूसरे चरण में किया जाता है और वाहक झिल्ली को रेडियल रूप से विस्तारित करके संचालित होता है जिससे वेफर जुड़ा होता है। दरार तल पर शुरू होती है और सतह पर आगे बढ़ती है, जिससे यह समझा जाता है कि तल पर एक उच्च विरूपण घनत्व पेश किया जाना चाहिए।
पहला चरण एक स्पंदित ND: YAG लेजर के साथ संचालित होता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य (1064 NM) सिलिकॉन के[[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट ]](1.11 EV या 1117 NM) के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है, ताकि अधिकतम [[Index.php?title=अवशोषण|अवशोषण]] को प्रकाशीय संगमन द्वारा अच्छी तरह से समायोजित किया जा सके।<ref name=OFFM2006>{{cite journal | author = E. Ohmura, F. Fukuyo, K. Fukumitsu and H. Morita | title = नैनोसेकंड लेजर के साथ सिलिकॉन में आंतरिक संशोधित परत निर्माण तंत्र| journal = J. Achiev. Mat. Manuf. Eng. | volume = 17 | pages = 381–384 | year = 2006 }}</ref> लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई के लघु परिपथ क्षेत्रों को लेजर के कई स्कैन द्वारा इच्छित डाइसिंग लेन के साथ अंकित किया जाता है, जहां बीम को वेफर की विभिन्न गहराई पर केंद्रित किया जाता है।<ref name=KUOSAF2007>{{cite journal | author = M. Kumagai, N. Uchiyama, E. Ohmura, R. Sugiura, K. Atsumi and K. Fukumitsu | title = Advanced Dicing Technology for Semiconductor Wafer – Stealth Dicing | journal = IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing | volume = 20 | issue = 3 | pages = 259–265 | year = 2007 | doi = 10.1109/TSM.2007.901849 | s2cid = 6034954 }}</ref> यह आंकड़ा 150 माइक्रोन मोटाई की एक अलग चिप के [[Index.php?title=क्लीवेज विमान|क्लीवेज विमान]] का एक ऑप्टिकल सूक्ष्मचित्र प्रदर्शित करता है जिसे चार लेजर स्कैन के अधीन किया गया था।<ref name="JOAM2010"/> सबसे ऊपरी लघु परिपथ सबसे अच्छे से हल हो जाते हैं और यह अनुभव किया जाता है कि एक एकल लेजर पल्स एक दोषपूर्ण क्रिस्टल क्षेत्र का कारण बनता है जो मोमबत्ती की लौ के आकार जैसा दिखता है। यह आकार लेजर बीम फोकस में विकिरणित क्षेत्र के तेजी से पिघलने और जमने के कारण होता है, जहां [[नैनोसेकंड]] के अन्दर केवल कुछ µm3 छोटे आयतन का तापमान अचानक 1000 K तक बढ़ जाता है और फिर से परिवेश के तापमान पर गिर जाता है।<ref name="OFFM2006"/><ref name="KUOSAF2007"/> लेज़र को सामान्यतः लगभग 100 kHz की आवृत्ति से स्पंदित किया जाता है, जबकि वेफर को लगभग 1 m/s के वेग से चलाया जाता है। लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई का एक दोषपूर्ण क्षेत्र अंत में वेफर में खुदा हुआ है, जिसके साथ [[Index.php?title=यांत्रिक|यांत्रिक]] भार के तहत वरणात्मक विभंजन होता है। विभंजन दूसरे चरण में किया जाता है और वाहक झिल्ली को उज्ज्वल रूप से विस्तारित करके संचालित होता है जिससे वेफर जुड़ा होता है। दरार तल पर प्रारंभ होती है और सतह पर आगे बढ़ती है, जिससे यह समझा जाता है कि तल पर एक उच्च विरूपण घनत्व उपस्थित किया जाना चाहिए।


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स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया का यह लाभ है कि इसमें [[Index.php?title=कूलिंग लिक्विड|कूलिंग लिक्विड]] की आवश्यकता नहीं होती है। विशेष रूप से कुछ सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिकी सिस्टम ([[Index.php?title=MEMS|MEMS]]) की तैयारी के लिए ड्राई डाइसिंग विधियों को अनिवार्य रूप से लागू किया जाना चाहिए, जब ये [[Index.php?title=जैव इलेक्ट्रानिकी|जैव इलेक्ट्रानिकी]] अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हों।<ref name="JOAM2010"/> इसके अतिरिक्त, स्टील्थ डाइसिंग असुविधा उत्पन्न करता है और वेफर आरी की तुलना में छोटे केर्फ नुकसान के कारण वेफर सतह के बेहतर दोहन की अनुमति देता है। डाई की मोटाई कम करने के लिए इस चरण के बाद वेफर घर्षण की जा सकती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.disco.co.jp/eg/solution/library/sdbg.html|title = 共通 &#124; DISCO Corporation}}</ref>




Revision as of 23:38, 31 May 2023

एकीकृत परिपथों के निर्माण के संदर्भ में, वेफर डाइसिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा वेफर के प्रसंस्करण के बाद अर्धचालक के वेफर से डाई को अलग किया जाता है। डाइसिंग प्रक्रिया में चिह्न और विभंजन, यांत्रिक सॉइंग[1] या लेजर कटिंग सम्मलित हो सकती है। सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सभी विधियां सामान्यतः स्वचालित होती हैं।[2] डाइसिंग प्रक्रिया के बाद अलग-अलग सिलिकॉन एकीकृत परिपथ को चिप वाहकों में संपुटित किया जा सकता है जो तब कंप्यूटर आदि जैसे इलेक्ट्रानिक्स उपकरणों के निर्माण में उपयोग के लिए उपयुक्त होते हैं।

डाइसिंग के समय, वेफर्स सामान्यतः डाइसिंग टेप पर लगाए जाते हैं, जिसमें एक अस्थिरचित्त पृष्ठ भाग होता है जो वेफर को एक पतली शीट मेटल फ्रेम पर रखते है। डाइसिंग टेप में डाइसिंग अनुप्रयोग के आधार पर अलग-अलग गुण होते हैं। UV योग्य टेप छोटे आकार के लिए और गैर-UV डाइसिंग टेप बड़े नष्ट होने के आकार के लिए उपयोग किए जाते हैं। डाइसिंग सव हीरे के कणों के साथ एक डाइसिंग ब्लेड का उपयोग कर सकती है, जो 30,000 RPM पर घूमती है और विआयनीकृत पानी से ठंडा होती है। एक बार एक वेफर को डाइस करने के बाद, डाइसिंग टेप पर छोड़े गए टुकड़ों को डाई, या डाइस के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रत्येक को एक उपयुक्त पैकेज में पैक किया जाएगा या सीधे मुद्रित सर्किट बोर्ड क्रियाधार के रूप में रखा जाएगा। जिन क्षेत्रों को काट दिया गया है, जिन्हें डाई स्ट्रीट कहा जाता है, सामान्यतः लगभग 75 माइक्रोमीटर (0.003 इंच) चौड़े होते हैं। एक बार एक वेफर को डाइस करने के बाद, डाइस डाइसिंग टेप पर तब तक रहेगा जब तक कि वे डाइ-प्रबंधन उपकरण, जैसे डाई बॉन्डर या डाई सॉर्टर, द्वारा निकाले नहीं जाते हैं, आगे इलेक्ट्रॉनिक्स समुच्चय प्रक्रिया में होते है।

टेप पर छोड़े गए डाई का आकार एक तरफ 35 मिमी से लेकर 0.1 मिमी वर्ग तक हो सकता है। बनाई गई डाई सीधी रेखाओं द्वारा उत्पन्न कोई भी आकृति हो सकती है, परंतु वे सामान्यतः आयताकार या चौकोर आकार की होती हैं। कुछ स्थितियों में वे अन्य आकृतियों के साथ-साथ उपयोग की जाने वाली अनुकरण विधि के आधार पर भी हो सकते हैं। एक फुल-कट लेजर डाइसर में विभिन्न आकारों में कटने और अलग करने की क्षमता होती है।

काटी गई सामग्री में ग्लास, अल्युमिना ,सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइड, नीलम पर सिलिकॉन, चीनी मिट्टी की चीज़ें, और सूक्ष्म यौगिक अर्धचालक सम्मलित हैं।[citation needed]

स्टील्थ डाइसिंग

150 माइक्रोन मोटाई के सी वेफर को स्टील्थ डाइसिंग के बाद क्लीवेज प्लेन का क्रॉस सेक्शनल माइक्रोग्राफ, रेफरी की तुलना करें।[3]

सिलिकॉन वेफर्स का डाइसिंग एक लेज़र-आधारित प्रक्रिया, तथाकथित स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया द्वारा भी किया जा सकता है। यह एक दो-चरण की प्रक्रिया के रूप में काम करता है जिसमें दोष क्षेत्रों को सबसे पहले वेफर में इच्छित कटिंग लाइनों के साथ बीम को स्कैन करके उपस्थित किया जाता है और दूसरा एक अंतर्निहित वाहक झिल्ली को विभंजन को प्रेरित करने के लिए विस्तारित किया जाता है।[4]

पहला चरण एक स्पंदित ND: YAG लेजर के साथ संचालित होता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य (1064 NM) सिलिकॉन केइलेक्ट्रॉन वोल्ट (1.11 EV या 1117 NM) के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है, ताकि अधिकतम अवशोषण को प्रकाशीय संगमन द्वारा अच्छी तरह से समायोजित किया जा सके।[5] लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई के लघु परिपथ क्षेत्रों को लेजर के कई स्कैन द्वारा इच्छित डाइसिंग लेन के साथ अंकित किया जाता है, जहां बीम को वेफर की विभिन्न गहराई पर केंद्रित किया जाता है।[6] यह आंकड़ा 150 माइक्रोन मोटाई की एक अलग चिप के क्लीवेज विमान का एक ऑप्टिकल सूक्ष्मचित्र प्रदर्शित करता है जिसे चार लेजर स्कैन के अधीन किया गया था।[3] सबसे ऊपरी लघु परिपथ सबसे अच्छे से हल हो जाते हैं और यह अनुभव किया जाता है कि एक एकल लेजर पल्स एक दोषपूर्ण क्रिस्टल क्षेत्र का कारण बनता है जो मोमबत्ती की लौ के आकार जैसा दिखता है। यह आकार लेजर बीम फोकस में विकिरणित क्षेत्र के तेजी से पिघलने और जमने के कारण होता है, जहां नैनोसेकंड के अन्दर केवल कुछ µm3 छोटे आयतन का तापमान अचानक 1000 K तक बढ़ जाता है और फिर से परिवेश के तापमान पर गिर जाता है।[5][6] लेज़र को सामान्यतः लगभग 100 kHz की आवृत्ति से स्पंदित किया जाता है, जबकि वेफर को लगभग 1 m/s के वेग से चलाया जाता है। लगभग 10 माइक्रोन चौड़ाई का एक दोषपूर्ण क्षेत्र अंत में वेफर में खुदा हुआ है, जिसके साथ यांत्रिक भार के तहत वरणात्मक विभंजन होता है। विभंजन दूसरे चरण में किया जाता है और वाहक झिल्ली को उज्ज्वल रूप से विस्तारित करके संचालित होता है जिससे वेफर जुड़ा होता है। दरार तल पर प्रारंभ होती है और सतह पर आगे बढ़ती है, जिससे यह समझा जाता है कि तल पर एक उच्च विरूपण घनत्व उपस्थित किया जाना चाहिए।

स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया का यह लाभ है कि इसमें कूलिंग लिक्विड की आवश्यकता नहीं होती है। विशेष रूप से कुछ सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिकी सिस्टम (MEMS) की तैयारी के लिए ड्राई डाइसिंग विधियों को अनिवार्य रूप से लागू किया जाना चाहिए, जब ये जैव इलेक्ट्रानिकी अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हों।[3] इसके अतिरिक्त, स्टील्थ डाइसिंग असुविधा उत्पन्न करता है और वेफर आरी की तुलना में छोटे केर्फ नुकसान के कारण वेफर सतह के बेहतर दोहन की अनुमति देता है। डाई की मोटाई कम करने के लिए इस चरण के बाद वेफर घर्षण की जा सकती है।[7]


पासे के समक्ष घर्षण

DBG या "पीसने से पहले पासा" प्रक्रिया डाइसिंग के बिना डाई को अलग करने का एक तरीका है। अलगाव वेफर थिनिंग स्टेप के दौरान होता है। वेफर्स को शुरू में अंतिम लक्ष्य मोटाई के नीचे एक आधे कटे हुए डाइसर का उपयोग करके गहराई तक काटा जाता है। इसके बाद, एक विशेष चिपकने वाली फिल्म [8] पर चढ़ाते समय वेफर को लक्ष्य मोटाई तक पतला कर दिया जाता है और फिर एक पिक-अप टेप पर रखा जाता है, जब तक वे पैकेजिंग चरण के लिए तैयार नहीं हो जाते। DBG प्रक्रिया का लाभ उच्च डाई स्ट्रेंथ है। [9] वैकल्पिक रूप से, प्लाज़्मा डाइसिंग का उपयोग किया जा सकता है, जो डाइसर आरी को डीआरआईई प्लाज़्मा एचिंग से बदल देता है।[10][11][12][13][14][15][16][17] DBG प्रक्रिया के लिए एक बैक ग्राइंडिंग टेप की आवश्यकता होती है जिसमें निम्नलिखित गुण होते हैं, 1) मजबूत चिपकने वाला बल (ग्राइंडिंग तरल पदार्थ की घुसपैठ को रोकता है और ग्राइंडिंग के दौरान डाई डस्ट), 2) अवशोषण और/या ग्राइंडिंग के दौरान संपीड़न तनाव और कतरनी तनाव से राहत, 3) डाई के बीच संपर्क के कारण दरार को दबा देता है, 4) चिपकने वाली शक्ति जिसे यूवी विकिरण के माध्यम से बहुत कम किया जा सकता है।[18]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "प्रमुख वेफर साविंग कारक". Optocap. Retrieved 14 April 2013.
  2. ↑ "Wafer Dicing Service | Wafer Backgrinding & Bonding Services". www.syagrussystems.com. Retrieved 2021-11-20.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 M. Birkholz; K.-E. Ehwald; M. Kaynak; T. Semperowitsch; B. Holz; S. Nordhoff (2010). "आईआर लेजर डाइसिंग द्वारा अत्यंत लघु मेडिकल सेंसर का पृथक्करण". J. Opto. Adv. Mat. 12: 479–483.
  4. ↑ Kumagai, M.; Uchiyama, N.; Ohmura, E.; Sugiura, R.; Atsumi, K.; Fukumitsu, K. (August 2007). "Advanced Dicing Technology for Semiconductor Wafer—Stealth Dicing". IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. 20 (3): 259–265. doi:10.1109/TSM.2007.901849. S2CID 6034954.
  5. ↑ 5.0 5.1 E. Ohmura, F. Fukuyo, K. Fukumitsu and H. Morita (2006). "नैनोसेकंड लेजर के साथ सिलिकॉन में आंतरिक संशोधित परत निर्माण तंत्र". J. Achiev. Mat. Manuf. Eng. 17: 381–384.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ↑ 6.0 6.1 M. Kumagai, N. Uchiyama, E. Ohmura, R. Sugiura, K. Atsumi and K. Fukumitsu (2007). "Advanced Dicing Technology for Semiconductor Wafer – Stealth Dicing". IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. 20 (3): 259–265. doi:10.1109/TSM.2007.901849. S2CID 6034954.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ↑ "共通 | DISCO Corporation".
  8. ↑ "共通 | DISCO Corporation".
  9. ↑ "सेमीकंडक्टर डाइसिंग टेप". सेमीकंडक्टर डाइसिंग टेप. Retrieved 14 April 2013.
  10. ↑ "Plasma Dicing | Orbotech". www.orbotech.com.
  11. ↑ "APX300 : Plasma Dicer - Industrial Devices & Solutions - Panasonic". industrial.panasonic.com.
  12. ↑ "सिलिकॉन और III-V का प्लाज्मा डाइसिंग (GaAs, InP और GaN)". SAMCO Inc.
  13. ↑ "Example of plasma dicing process | Download Scientific Diagram".
  14. ↑ "Plasma-Therm: Plasma Dicing". www.plasmatherm.com.
  15. ↑ https://www.samcointl.com/tech_notes/pdf/Technical_Report_87.pdf[bare URL PDF]
  16. ↑ http://www.plasma-therm.com/pdfs/papers/CSR-Plasma-Dicing-Methods-Thin-Wafers.pdf[bare URL PDF]
  17. ↑ "Plasma Dicing (Dice Before Grind) | Orbotech". www.orbotech.com.
  18. ↑ Products for DBG Process (LINTEC) http://www.lintec-usa.com/di_dbg.cfm
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