سوال: SiC ويفر سلائسنگ ۽ پروسيسنگ ۾ استعمال ٿيندڙ مکيه ٽيڪنالاجيون ڪهڙيون آهن؟
A:سلڪون ڪاربائيڊ (SiC) ۾ هيرن کان پوءِ ٻئي نمبر تي سختي آهي ۽ ان کي هڪ انتهائي سخت ۽ ڀُرندڙ مواد سمجهيو ويندو آهي. ڪٽڻ جو عمل، جنهن ۾ وڌايل ڪرسٽلز کي پتلي ويفرز ۾ ڪٽڻ شامل آهي، وقت وٺندڙ ۽ چپنگ جو شڪار آهي. پهرين قدم جي طور تيسي سيسنگل ڪرسٽل پروسيسنگ، سلائينگ جي معيار بعد ۾ پيسڻ، پالش ڪرڻ، ۽ ٿلهو ڪرڻ تي خاص طور تي اثر انداز ٿئي ٿي. سلائينگ اڪثر ڪري مٿاڇري ۽ زير زمين دراڙ متعارف ڪرائيندي آهي، ويفر جي ٽٽڻ جي شرح ۽ پيداوار جي قيمت وڌائيندي آهي. تنهن ڪري، سلائينگ دوران مٿاڇري جي دراڙ جي نقصان کي ڪنٽرول ڪرڻ SiC ڊوائيس جي ٺاھڻ کي اڳتي وڌائڻ لاءِ اهم آهي.
في الحال رپورٽ ڪيل SiC سلائسنگ طريقن ۾ فڪسڊ-ابريسيو، فري-ابريسيو سلائسنگ، ليزر ڪٽنگ، پرت جي منتقلي (ٿڌي علحدگي)، ۽ برقي ڊسچارج سلائسنگ شامل آهن. انهن مان، فڪسڊ ڊائمنڊ ابريسيوز سان ملٽي وائر سلائسنگ کي ريسيپروڪيٽ ڪرڻ، SiC سنگل ڪرسٽل کي پروسيس ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ طريقو آهي. جڏهن ته، جيئن انگوٽ سائيز 8 انچ ۽ ان کان مٿي تائين پهچي ٿو، روايتي تار ساونگ اعلي سامان جي گهرج، قيمتن ۽ گهٽ ڪارڪردگي جي ڪري گهٽ عملي ٿي ويندي آهي. گهٽ قيمت، گهٽ نقصان، اعلي ڪارڪردگي سلائسنگ ٽيڪنالاجي جي فوري ضرورت آهي.
سوال: روايتي ملٽي وائر ڪٽنگ جي ڀيٽ ۾ ليزر سلائسنگ جا ڪهڙا فائدا آهن؟
الف: روايتي تار ڪٽڻ سانسي سي انگٽهڪ مخصوص هدايت سان ڪيترن ئي سو مائڪرون ٿلهن سلائسن ۾. پوءِ سلائسن کي آري جي نشانن ۽ زمين جي مٿاڇري جي نقصان کي ختم ڪرڻ لاءِ هيرن جي سلري استعمال ڪندي پيس ڪيو ويندو آهي، ان کان پوءِ گلوبل پلانرائيزيشن حاصل ڪرڻ لاءِ ڪيميڪل ميڪيڪل پالشنگ (CMP) ڪئي ويندي آهي، ۽ آخرڪار SiC ويفر حاصل ڪرڻ لاءِ صاف ڪيو ويندو آهي.
جڏهن ته، SiC جي سختي ۽ ڀُرڻ جي ڪري، اهي قدم آساني سان وارپنگ، ٽٽڻ، ٽٽڻ جي شرح ۾ واڌ، پيداوار جي قيمت ۾ واڌ، ۽ مٿاڇري جي خرابي ۽ آلودگي (مٽي، گندو پاڻي، وغيره) جو سبب بڻجي سگهن ٿا. ان کان علاوه، تار ڪٽڻ سست آهي ۽ ان جي پيداوار گهٽ آهي. اندازا ڏيکارين ٿا ته روايتي ملٽي وائر سلائسنگ صرف 50٪ مواد جي استعمال کي حاصل ڪري ٿي، ۽ پالش ۽ پيسڻ کان پوءِ 75٪ تائين مواد ضايع ٿي ويندو آهي. ابتدائي پرڏيهي پيداوار جي ڊيٽا ظاهر ڪيو ته 10,000 ويفر پيدا ڪرڻ لاءِ لڳ ڀڳ 273 ڏينهن مسلسل 24 ڪلاڪ پيداوار وٺي سگهي ٿي - تمام گهڻو وقت وٺندڙ.
ملڪي طور تي، ڪيتريون ئي SiC ڪرسٽل گروٿ ڪمپنيون فرنس جي گنجائش وڌائڻ تي ڌيان ڏئي رهيون آهن. جڏهن ته، صرف پيداوار وڌائڻ جي بدران، اهو غور ڪرڻ وڌيڪ ضروري آهي ته نقصان کي ڪيئن گهٽايو وڃي - خاص طور تي جڏهن ڪرسٽل گروٿ جي پيداوار اڃا تائين بهترين نه آهي.
ليزر سلائينگ سامان مواد جي نقصان کي گهٽائي سگھي ٿو ۽ پيداوار کي بهتر بڻائي سگھي ٿو. مثال طور، هڪ واحد 20 ملي ميٽر استعمال ڪنديسي سي انگٽ: تار ساو ڪرڻ سان 350 μm ٿولهه جا لڳ ڀڳ 30 ويفر پيدا ٿي سگهن ٿا. ليزر سلائسنگ 50 کان وڌيڪ ويفر پيدا ڪري سگهي ٿي. جيڪڏهن ويفر جي ٿولهه کي 200 μm تائين گهٽايو وڃي ته ساڳئي انگوٽ مان 80 کان وڌيڪ ويفر پيدا ڪري سگهجن ٿا. جڏهن ته تار ساو ڪرڻ 6 انچ ۽ ان کان ننڍي ويفر لاءِ وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي، 8 انچ جي SiC انگوٽ کي سلائس ڪرڻ ۾ روايتي طريقن سان 10-15 ڏينهن لڳي سگهن ٿا، جنهن ۾ اعليٰ درجي جي سامان جي ضرورت هوندي آهي ۽ گهٽ ڪارڪردگي سان اعليٰ خرچ برداشت ڪرڻا پوندا آهن. انهن حالتن ۾، ليزر سلائسنگ جا فائدا واضح ٿي ويندا آهن، ان کي 8 انچ ويفرز لاءِ مکيه وهڪرو مستقبل جي ٽيڪنالاجي بڻائي ٿو.
ليزر ڪٽنگ سان، في 8 انچ ويفر سلائسنگ جو وقت 20 منٽن کان گهٽ ٿي سگهي ٿو، ۽ في ويفر مواد جو نقصان 60 μm کان گهٽ ٿي سگهي ٿو.
خلاصو، ملٽي وائر ڪٽنگ جي مقابلي ۾، ليزر سلائسنگ وڌيڪ رفتار، بهتر پيداوار، گهٽ مواد جي نقصان، ۽ صاف پروسيسنگ پيش ڪري ٿي.
سوال: SiC ليزر سلائسنگ ۾ مکيه ٽيڪنيڪل چئلينج ڪهڙا آهن؟
الف: ليزر سلائسنگ جي عمل ۾ ٻه مکيه مرحلا شامل آهن: ليزر ترميم ۽ ويفر سيپريشن.
ليزر جي تبديلي جو بنيادي مقصد بيم جي شڪل ڏيڻ ۽ پيرا ميٽر جي اصلاح آهي. ليزر پاور، اسپاٽ ڊائيميٽر، ۽ اسڪين اسپيڊ جهڙا پيرا ميٽر سڀ مواد جي خاتمي جي معيار ۽ بعد ۾ ويفر جي علحدگي جي ڪاميابي کي متاثر ڪن ٿا. تبديل ٿيل زون جي جاميٽري مٿاڇري جي خرابي ۽ علحدگي جي مشڪل کي طئي ڪري ٿي. مٿاڇري جي خرابي بعد ۾ پيسڻ کي پيچيده بڻائي ٿي ۽ مواد جي نقصان کي وڌائي ٿي.
ترميم کان پوءِ، ويفر جي علحدگي عام طور تي شيئر فورسز ذريعي حاصل ڪئي ويندي آهي، جهڙوڪ ٿڌي فريڪچر يا ميڪيڪل دٻاءُ. ڪجهه گهريلو نظام علحدگي لاءِ وائبريشن کي وڌائڻ لاءِ الٽراسونڪ ٽرانسڊيوسرز استعمال ڪندا آهن، پر اهو چپنگ ۽ ڪنڊ جي خرابين جو سبب بڻجي سگهي ٿو، آخري پيداوار کي گهٽائي ٿو.
جڏهن ته اهي ٻئي مرحلا فطري طور تي ڏکيا نه آهن، ڪرسٽل جي معيار ۾ تضاد - مختلف واڌ جي عملن، ڊوپنگ جي سطحن، ۽ اندروني دٻاءُ جي ورڇ جي ڪري - خاص طور تي سلائسنگ جي مشڪل، پيداوار، ۽ مادي نقصان کي متاثر ڪن ٿا. صرف مسئلن جي علائقن جي سڃاڻپ ۽ ليزر اسڪيننگ زون کي ترتيب ڏيڻ سان نتيجا بهتر نه ٿي سگهن ٿا.
وڏي پيماني تي اپنائڻ جي ڪنجي جديد طريقن ۽ سامان کي ترقي ڪرڻ ۾ آهي جيڪي مختلف ٺاهيندڙن جي ڪرسٽل خاصيتن جي وسيع رينج سان مطابقت رکي سگهن ٿا، پروسيس پيرا ميٽرز کي بهتر بڻائي سگهن ٿا، ۽ عالمگير قابل اطلاق سان ليزر سلائسنگ سسٽم ٺاهڻ ۾ آهن.
سوال: ڇا ليزر سلائسنگ ٽيڪنالاجي کي SiC کان علاوه ٻين سيمي ڪنڊڪٽر مواد تي لاڳو ڪري سگهجي ٿو؟
الف: ليزر ڪٽڻ واري ٽيڪنالاجي تاريخي طور تي مواد جي وسيع رينج تي لاڳو ڪئي وئي آهي. سيمي ڪنڊڪٽرز ۾، اهو شروعاتي طور تي ويفر ڊائسنگ لاءِ استعمال ڪيو ويندو هو ۽ ان کان پوءِ وڏي بلڪ سنگل ڪرسٽل کي ڪٽڻ تائين وڌايو ويو آهي.
SiC کان علاوه، ليزر سلائسنگ کي ٻين سخت يا ڀُرندڙ مواد جهڙوڪ هيرا، گيليم نائٽرائڊ (GaN)، ۽ گيليم آڪسائيڊ (Ga₂O₃) لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو. انهن مواد تي ابتدائي مطالعي سيمي ڪنڊڪٽر ايپليڪيشنن لاءِ ليزر سلائسنگ جي ممڪن ۽ فائدن کي ظاهر ڪيو آهي.
سوال: ڇا هن وقت گهريلو ليزر سلائسنگ سامان جون شيون پختو آهن؟ توهان جي تحقيق ڪهڙي مرحلي ۾ آهي؟
الف: وڏي قطر واري SiC ليزر سلائسنگ سامان کي 8 انچ واري SiC ويفر جي پيداوار جي مستقبل لاءِ وڏي پيماني تي بنيادي سامان سمجهيو ويندو آهي. في الحال، صرف جاپان اهڙا نظام فراهم ڪري سگهي ٿو، ۽ اهي مهانگا آهن ۽ برآمد جي پابندين جي تابع آهن.
ليزر سلائسنگ/ٿننگ سسٽم جي گهريلو طلب اندازاً 1,000 يونٽن جي لڳ ڀڳ آهي، جيڪا SiC پيداوار جي منصوبن ۽ موجوده تار آري جي گنجائش جي بنياد تي آهي. وڏين گهريلو ڪمپنين ترقي ۾ وڏي پئماني تي سيڙپڪاري ڪئي آهي، پر ڪو به پختو، تجارتي طور تي دستياب گهريلو سامان اڃا تائين صنعتي تعیناتي تائين نه پهتو آهي.
ريسرچ گروپ 2001 کان وٺي ملڪيت واري ليزر لفٽ آف ٽيڪنالاجي کي ترقي ڪري رهيا آهن ۽ هاڻي ان کي وڏي قطر واري SiC ليزر سلائسنگ ۽ ٿننگ تائين وڌايو آهي. انهن هڪ پروٽوٽائپ سسٽم ۽ سلائسنگ عمل تيار ڪيا آهن جيڪي قابل آهن: 4-6 انچ سيمي انسولٽنگ SiC ويفرز کي ڪٽڻ ۽ ٿننگ ڪرڻ 6-8 انچ ڪنڊڪٽو SiC انگوٽ کي ڪٽڻ ڪارڪردگي جا معيار: 6-8 انچ سيمي انسولٽنگ SiC: سلائسنگ وقت 10-15 منٽ/ويفر؛ مواد جو نقصان <30 μm6-8 انچ ڪنڊڪٽو SiC: سلائسنگ وقت 14-20 منٽ/ويفر؛ مواد جو نقصان <60 μm
اندازي مطابق ويفر جي پيداوار ۾ 50 سيڪڙو کان وڌيڪ اضافو ٿيو
ڪٽڻ کان پوءِ، ويفر پيسڻ ۽ پالش ڪرڻ کان پوءِ جاميٽري لاءِ قومي معيارن تي پورا لهن ٿا. مطالعي مان اهو پڻ ظاهر ٿئي ٿو ته ليزر-حوصلہ افزائي حرارتي اثرات ويفرز ۾ دٻاءُ يا جاميٽري تي خاص اثر نه ٿا ڪن.
هيرا، GaN، ۽ Ga₂O₃ سنگل ڪرسٽل کي ڪٽڻ جي ممڪن هجڻ جي تصديق لاءِ ساڳيو سامان پڻ استعمال ڪيو ويو آهي.
پوسٽ جو وقت: مئي-23-2025