अर्धचालक वेफर पॉलिशिंग: माइक्रोन-स्तर की चिकनाहट के लिए अति-सूक्ष्म हीरा पहिये

अर्धचालक घटकों का कुल उत्पादन और प्रदर्शन अर्धचालक सतह की गुणवत्ता पर सीधे निर्भर करता है। चिप का आकार छोटा होता जा रहा है, जिससे वेफर की सतह को और अधिक चिकना बनाने की आवश्यकता होती है, ताकि उसकी आधार सतह पर कोई भौतिक क्षति न हो। अति सूक्ष्म हीरा पीसने वाले पहिये पतली फिल्म वेफर के पतला करने और पॉलिशिंग में एक तोड़फोड़ वाली नवाचार हैं; ये आपको माइक्रॉन स्तर की वेफर चिकनाहट प्रदान करते हैं, जबकि वेफर की सतह पर उप-सतह क्षति नगण्य होती है।

वेफर पॉलिशिंग के लिए अति सूक्ष्म हीरा पहियों की आवश्यकता क्यों होती है

एक पारंपरिक पीसने की प्रक्रिया गहरी खरोंचें और सतह के नीचे के क्षति उत्पन्न कर सकती है, जो गहरी हो सकती हैं और भारी पॉलिशिंग की आवश्यकता होती है। यह क्षति भंगुर और कठोर अर्धचालक सामग्रियों जैसे सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और गैलियम नाइट्राइड (GaN) के लिए एक गंभीर समस्या हो सकती है, जो पीसने और पॉलिशिंग द्वारा पतला करने के लिए खराब विकल्प हैं क्योंकि ये मानक मशीनों के साथ आसानी से टूट जाते हैं, चूर्णित हो जाते हैं और विभाजित हो जाते हैं।

इस चुनौती को दूर करने के लिए, अत्यंत सूक्ष्म हीरे के पहियों में आमतौर पर #3000 से #8000 मेश या उच्चतर के अत्यंत सूक्ष्म हीरे के कणों का उपयोग किया जाता है, जो कम पॉलिशिंग की आवश्यकता वाली चिकनी सतहें बनाते हैं। ये पहिये उच्च गुणवत्ता वाली, उन्नत काच-बंधन प्रणाली का उपयोग करते हैं, जो उच्च आयामी स्थिरता और उत्कृष्ट ऊष्मा चालकता प्रदान करती है, जिससे लंबे उत्पादन चक्र के दौरान स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। शोध में यह दिखाया गया है कि 5 नैनोमीटर Ra (लगभग पॉलिश की गई सतह) से कम सतह-खुरदुरापन प्राप्त करने में सक्षम पहिये व्यवहार्य हैं।

दर्पण-जैसी चमक के लिए हीरे की प्रौद्योगिकी में उन्नति

हीरे की घर्षण तकनीक के नवीनतम मॉडलों ने वेफर पॉलिशिंग तकनीक की सीमाओं को आगे बढ़ा दिया है। हीरे पर आधारित फोम और संकुलित घर्षक पदार्थ बेहतर कटिंग प्रदर्शन और कम ग्राइंडिंग बल प्रदान करते हैं। हीरे के ग्राइंडिंग व्हील की सतह पर मौजूद दानों को प्रक्रिया के दौरान निरंतर ग्राइंडिंग प्राप्त करने के लिए विशेष रूप से उपचारित दानों द्वारा निर्दिष्ट दानों के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिससे ग्राइंडिंग व्हील के जीवनकाल और तेज़ी की स्थिरता प्राप्त होती है, और लंबे उत्पादन चक्र के दौरान ग्राइंडिंग व्हील को बार-बार बदलने की आवश्यकता की समस्या को प्रभावी ढंग से हल किया जा सकता है।

डिस्को द्वारा निर्मित अल्ट्रापॉलीग्राइंड पीसने वाले पहिये इन विकास का एक अच्छा उदाहरण हैं: ये पीसने वाले पहिये अत्यंत सूक्ष्म हीरे के कणों से बने होते हैं, जो चिप की अधिक मजबूती प्रदान करते हैं और अर्धचालक उपकरणों की पतली करने की प्रक्रिया के दौरान आवश्यक गेटरिंग गुण प्रदान करते हैं। वेफर को पतला करने के लिए, इन पीसने वाले पहियों द्वारा उत्पन्न क्षतिग्रस्त क्षेत्र बहुत पतला होता है, और इसके साथ ही इसका संचालन आसान है, हैंडल करना आसान है, और इसका पर्यावरण पर कम प्रभाव पड़ता है।

बॉन्ड का चयन: उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए सेरामिक बॉन्ड

वेफर की माइक्रॉन-स्तर की चिकनाहट प्राप्त करने के लिए, बॉन्डिंग प्रणाली पर विचार करना आवश्यक है। वेफर को पीसने में धातु बॉन्ड और राल बॉन्ड का उपयोग किया गया है, लेकिन इनमें कई कमियाँ हैं। उच्च ताकत के अतिरिक्त, धातु बॉन्ड आत्म-तेज करने में भी कम सक्षम होते हैं, और इसलिए सूक्ष्म फिनिशिंग के लिए कम उपयुक्त होते हैं। राल बॉन्ड अधिक ऊष्मा प्रतिरोधी नहीं होते हैं, और उच्च तापमान पर ऑक्सीकृत या विघटित हो जाते हैं।

विट्रीफाइड (सेरामिक) बॉन्ड्स को अल्ट्रा प्रिसाइज़न वेफर थिनिंग व्हील्स के लिए सबसे पसंदीदा सामग्री के रूप में चुना गया है, क्योंकि ये मजबूत हैं, इनकी पोरोसिटी को समायोजित किया जा सकता है और ये डायमंड के साथ अच्छी इंटरफेशियल वेटेबिलिटी प्रदान करते हैं। ये गुण ऐसी व्हील्स के निर्माण की अनुमति देते हैं जिनकी पोरोसिटी को पॉलिशिंग कंपाउंड की आदर्श डिलीवरी के साथ-साथ चिप्स के आदर्श निकालने के लिए समायोजित किया जा सकता है, जो पॉलिशिंग के दौरान कार्य टुकड़े पर थर्मल क्षति को रोकने के लिए आवश्यक है।

उन्नत ग्राइंडिंग उपकरणों के साथ एकीकरण

सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए, अल्ट्रा-फाइन डायमंड व्हील्स को ऐसे उन्नत ग्राइंडिंग उपकरणों के साथ संयोजित किया जा सकना चाहिए जो ग्राइंडिंग पैरामीटर्स को नियंत्रित करने की अनुमति देते हों। आज की वेफर थिनिंग मशीनों में सॉफ्टवेयर होता है जो ग्राइंडिंग बलों या मोटर करंट से प्रतिक्रिया प्राप्त करता है और व्हील की गति को नियंत्रित करता है ताकि सतह की गुणवत्ता बनाए रखी जा सके।

उच्च प्रदर्शन वाले प्रणालियाँ सामग्री हटाने और सतह समाप्ति के दो उद्देश्यों के लिए आगे और पीछे की ओर पहिया गति के संयोजन का उपयोग करती हैं, जिससे एक अतिरिक्त संचालन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। यह दिखाया गया है कि ये प्रणालियाँ 60 नैनोमीटर से कम रूखापन (Ra) वाली सतहें बनाती हैं और इन्हें और अधिक पॉलिशिंग चरणों की आवश्यकता नहीं होती है। निर्माता उत्पादन क्षेत्र और उपभोग्य सामग्री की लागत को कम कर सकते हैं, तथा विशेषीकृत नियंत्रण सॉफ़्टवेयर के साथ एकल स्पिंडल ग्राइंडिंग मशीन के उपयोग से उच्च मानकों को बनाए रख सकते हैं।

निष्कर्ष

सुपर फाइन हीरा के पीसने वाले पहिये निश्चित रूप से सेमीकंडक्टर वेफर प्रोसेसिंग में एक बड़ी प्रगति हैं, जो वेफर निर्माताओं को अपने वेफर को नुकसान पहुँचाए बिना माइक्रोन स्तर तक चिकनाहट प्रदान करते हैं। अपघर्षक प्रौद्योगिकी की गहन समझ, बॉन्ड सिस्टम के अनुकूलन और सटीक पीसने के उपकरणों के साथ एकीकरण ने सेमीकंडक्टर उत्पादकों को आज के सेमीकंडक्टर निर्माण की लगातार चुनौतीपूर्ण माँगों के साथ कदम मिलाकर चलने में सहायता की है। REZZ की औद्योगिक हीरा पीसने वाले पहियों की श्रृंखला सेमीकंडक्टर वेफर पॉलिशिंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट रूप से अनुकूलित पीसने के समाधान प्रदान करती है। हमें कॉल करें और हमें बताएँ कि आप वेफर पर क्या प्रोसेस करना चाहते हैं।