वेफर डायसिंग प्रक्रियेदरम्यान CO₂ का सादर केले जाते?

दरम्यान डाइसिंग पाण्यात CO₂ सादर करणेवेफरकटिंग हे स्टॅटिक चार्ज वाढणे आणि कमी दूषित होण्याचा धोका कमी करण्यासाठी एक प्रभावी प्रक्रिया उपाय आहे, ज्यामुळे डायसिंग उत्पादन आणि दीर्घकालीन चिप विश्वासार्हता सुधारते.

1. स्टॅटिक चार्ज बिल्डअप दाबणे

दरम्यानवेफर dicing, एक हाय-स्पीड फिरणारा डायमंड ब्लेड कटिंग, कूलिंग आणि क्लीनिंग करण्यासाठी उच्च-दाब डीआयोनाइज्ड (DI) वॉटर जेट्ससह एकत्र काम करतो. ब्लेड आणि वेफरमधील तीव्र घर्षण मोठ्या प्रमाणात स्थिर शुल्क निर्माण करते; त्याच वेळी, हाय-स्पीड फवारणी आणि प्रभावाखाली डीआय पाण्याचे थोडे आयनीकरण होते, ज्यामुळे कमी प्रमाणात आयन तयार होतात. सिलिकॉनमध्येच चार्ज जमा होत असल्याने, जर हा चार्ज वेळेत सोडला गेला नाही, तर व्होल्टेज 500 V किंवा त्याहून अधिक वाढू शकतो आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज (ESD) ट्रिगर करू शकतो.

ESD केवळ मेटल इंटरकनेक्ट्स किंवा इंटरलेअर डायलेक्ट्रिक्सचे नुकसान करू शकत नाही, परंतु इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षणाद्वारे सिलिकॉन धूळ वेफरच्या पृष्ठभागावर चिकटून राहते, ज्यामुळे कण दोष निर्माण होतात. अधिक गंभीर प्रकरणांमध्ये, यामुळे बॉन्ड पॅड समस्या उद्भवू शकतात जसे की खराब वायर बाँडिंग किंवा बॉन्ड लिफ्ट-ऑफ.

जेव्हा कार्बन डायऑक्साइड (CO₂) पाण्यात विरघळते तेव्हा ते कार्बनिक ऍसिड (H₂CO₃) बनते, जे पुढे हायड्रोजन आयन (H⁺) आणि बायकार्बोनेट आयन (HCO₃⁻) मध्ये विघटित होते. यामुळे डाइसिंग पाण्याची चालकता लक्षणीयरीत्या वाढते आणि त्याची प्रतिरोधकता कमी होते. उच्च चालकता स्थिर चार्ज पाण्याच्या प्रवाहाद्वारे जमिनीवर त्वरीत चालविण्यास अनुमती देते, ज्यामुळे वेफर किंवा उपकरणाच्या पृष्ठभागावर चार्ज जमा करणे कठीण होते.

याव्यतिरिक्त, CO₂ एक कमकुवत इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह वायू आहे. उच्च-ऊर्जा वातावरणात, CO₂⁺ आणि O⁻ सारख्या चार्ज केलेल्या प्रजाती तयार करण्यासाठी त्याचे आयनीकरण केले जाऊ शकते. हे आयन वेफरच्या पृष्ठभागावर आणि हवेतील कणांवरील चार्ज तटस्थ करू शकतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षण आणि ESD घटनांचा धोका कमी होतो.

2. दूषितता कमी करणे आणि वेफर पृष्ठभागाचे संरक्षण करणे

वेफर डायसिंगमुळे मोठ्या प्रमाणात सिलिकॉन धूळ निर्माण होते. हे सूक्ष्म कण तात्काळ चार्ज होतात आणि वेफर किंवा उपकरणाच्या पृष्ठभागावर चिकटतात, ज्यामुळे कण दूषित होतात. जर थंड करणारे पाणी थोडेसे अल्कधर्मी असेल तर ते धातूच्या आयनांना (जसे की Fe, Ni आणि Cr स्टेनलेस स्टील फिल्टर किंवा पाइपिंगमधून सोडले जाते) मेटल हायड्रॉक्साईड अवक्षेपण तयार करू शकते. हे प्रक्षेपण वेफरच्या पृष्ठभागावर किंवा डाईंग रस्त्यावर जमा होऊ शकतात, ज्यामुळे चिपच्या गुणवत्तेवर विपरित परिणाम होतो.

CO₂ सादर केल्यानंतर, एकीकडे, चार्ज न्यूट्रलायझेशन धूळ आणि वेफर पृष्ठभाग यांच्यातील इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षण कमकुवत करते; दुसरीकडे, CO₂ वायूचा प्रवाह कणांना डाइसिंग झोनपासून दूर विखुरण्यास मदत करतो, ज्यामुळे ते गंभीर भागात पुन्हा जमा होण्याची शक्यता कमी होते.

विरघळलेल्या CO₂ द्वारे तयार होणारे कमकुवत अम्लीय वातावरण देखील धातूच्या आयनांचे हायड्रॉक्साईड अवक्षेपात रूपांतर रोखते, धातूंना विरघळलेल्या अवस्थेत ठेवते ज्यामुळे ते पाण्याच्या प्रवाहाद्वारे अधिक सहजपणे वाहून जातात, ज्यामुळे वेफर आणि उपकरणावरील अवशेष कमी होतात.

त्याच वेळी, CO₂ निष्क्रिय आहे. डायसिंग प्रदेशात एक विशिष्ट संरक्षणात्मक वातावरण तयार करून, ते सिलिकॉन धूळ आणि ऑक्सिजन यांच्यातील थेट संपर्क कमी करू शकते, धूळ ऑक्सिडेशन, एकत्रीकरण आणि त्यानंतरच्या पृष्ठभागांना चिकटून राहण्याचा धोका कमी करू शकते. हे स्वच्छ कटिंग वातावरण आणि अधिक स्थिर प्रक्रिया परिस्थिती राखण्यास मदत करते.

वेफर कटिंग दरम्यान डाइसिंग वॉटरमध्ये CO₂ सादर केल्याने केवळ स्थिर आणि ESD जोखीम प्रभावीपणे नियंत्रित होत नाही, तर धूळ आणि धातूचे प्रदूषण देखील लक्षणीयरीत्या कमी होते, ज्यामुळे डाइसिंग उत्पादन आणि चिपची विश्वासार्हता सुधारण्याचे एक महत्त्वाचे साधन बनते.