वेफर्सवर नॉच म्हणजे काय?

सिलिकॉन वेफर्सइंटिग्रेटेड सर्किट्स आणि सेमीकंडक्टर उपकरणांचा पाया आहे. त्यांच्याकडे एक मनोरंजक वैशिष्ट्य आहे - बाजूंच्या सपाट कडा किंवा लहान खोबणी .हे एक दोष नाही, परंतु जाणूनबुजून डिझाइन केलेले कार्यात्मक मार्कर आहे.खरं तर, ही खाच संपूर्ण उत्पादन प्रक्रियेत दिशात्मक संदर्भ आणि ओळख चिन्हक म्हणून काम करते.

सुरुवातीच्या दिवसांमध्ये, वेफर्स बहुतेक मार्कर म्हणून "फ्लॅट" वापरत असत, म्हणजे गोलाकार काठावर एक लहान सरळ भाग जमीन. क्रिस्टल ओरिएंटेशन आणि डोपिंग प्रकार वेगळे करण्यासाठी या फ्लॅट्सची स्थिती आणि संख्या वापरली गेली. वेफरचा आकार वाढल्याने आणि प्रक्रियेची अचूकता सुधारल्यामुळे, मुख्य प्रवाहातील 200 मिमी आणि 300 मिमी वेफर्स मोठ्या प्रमाणात लहान चाप-आकाराच्या नॉच डिझाइनवर प्रमाणित झाले आहेत. या नॉचची स्थिती मानकांद्वारे परिभाषित केली जाते आणि एका निश्चित अभिमुखतेवर स्थित असते, ज्याचा वापर वेफरचे क्रिस्टल ओरिएंटेशन (उदाहरणार्थ <100> किंवा <111>) दर्शविण्यासाठी आणि त्यानंतरच्या उपकरणांसाठी एक सामान्य संदर्भ बिंदू प्रदान करण्यासाठी केला जातो.

वेफर नॉचचे कार्य काय आहे? 

• प्रथम, ते वेफर संरेखनसाठी संदर्भ प्रदान करते. लिथोग्राफी, एचिंग आणि आयन इम्प्लांटेशन यासारख्या महत्त्वाच्या पायऱ्यांसाठी अनेक पॅटर्न लेयर्स स्टॅक करणे आवश्यक आहे. प्रत्येक लेयरची समन्वय प्रणाली सुसंगत नसल्यास, अंतिम उपकरणे चुकीची संरेखित केली जातील आणि स्क्रॅप केली जातील. खाच स्थिती शोधून, उपकरणे त्वरीत एक एकीकृत समन्वय प्रणाली स्थापित करू शकतात आणि नंतर अचूक आच्छादन प्राप्त करण्यासाठी संरेखन चिन्हांचा वापर करू शकतात.
• दुसरे, ते वेफर माहिती एन्कोड करते. भिन्न क्रिस्टल अभिमुखता आणि भिन्न डोपिंग प्रकार (जसे की पी-टाइप आणि एन-टाइप) मध्ये भिन्न भौतिक गुणधर्म आणि डिझाइन विचार आहेत. नॉच ओरिएंटेशन, बॅक-साइड मार्किंग्ज आणि इतर माध्यमांसह एकत्रित, उत्पादन लाइनला स्वयंचलित हाताळणी आणि क्रमवारी दरम्यान वेफर्स द्रुतपणे ओळखण्यास अनुमती देते, भिन्न उत्पादन प्रकारांमध्ये मिसळणे टाळते.
• तिसरे, ते स्वयंचलित हाताळणीत सुरक्षितता सुनिश्चित करते. आधुनिक फॅब्स रोबोट आर्म्स आणि ऑटोमेटेड मटेरियल हँडलिंग सिस्टम्स (AMHS) चा मोठ्या प्रमाणात वापर करतात. या प्रणाली वेफरची पुढील/मागील बाजू आणि अभिमुखता निश्चित करण्यासाठी खाचवर अवलंबून असतात, चुकीचे लोडिंग किंवा फ्लिपिंग प्रतिबंधित करते ज्यामुळे अन्यथा उत्पन्नाचे नुकसान होते.

उपकरण आणि प्रक्रिया अभियंत्यांसाठी, वेफरवरील नॉच क्षुल्लक वाटू शकते, परंतु ते क्रिस्टल पुलिंग, एपिटॅक्सी आणि वेफर फॅब्रिकेशनपासून प्री-पॅकेजिंग चाचणीपर्यंत संपूर्ण प्रक्रियेच्या साखळीतून चालते. जेव्हा जेव्हा “दिशा” गुंतलेली असते—क्रिस्टल ओरिएंटेशन, लेआउट अलाइनमेंट, स्ट्रेस ओरिएंटेशन, किंवा अगदी विशिष्ट पॉवर उपकरणांचे स्ट्रक्चर डिझाइन—हे लहान भौमितिक मार्कर जवळजवळ नेहमीच बॅकग्राउंडमध्ये असते. एकदा तुम्हाला नॉचची भूमिका समजली की, उत्पादन लाइनमधून वेफर कसे “हलवते” आणि प्रत्येक प्रक्रिया पायरी सिलिकॉनच्या या तुकड्याभोवती त्याची समन्वय प्रणाली कशी तयार करते याचे अनुसरण करणे खूप सोपे होते.