वेफर डाइसिंग

एकीकृत परिपथों के निर्माण के संदर्भ में, वेफर डाइसिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा वेफर के प्रसंस्करण के बाद सेमीकंडक्टर के वेफर से डाई को अलग किया जाता है। डाइसिंग प्रक्रिया में स्क्राइबिंग और ब्रेकिंग, मैकेनिकल सॉइंग (आमतौर पर डाइसिंग सॉ नामक मशीन के साथ) या लेजर कटिंग शामिल हो सकती है। सटीकता और सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सभी विधियां आमतौर पर स्वचालित होती हैं। 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 दौरान, वेफर्स आमतौर पर डाइसिंग टेप पर लगाए जाते हैं, जिसमें एक चिपचिपा बैकिंग होता है जो वेफर को एक पतली धातु की चादर  फ्रेम पर रखता है। डाइसिंग टेप में डाइसिंग अनुप्रयोग के आधार पर अलग-अलग गुण होते हैं। यूवी इलाज योग्य टेप छोटे आकार के लिए और गैर-यूवी डाइसिंग टेप बड़े मरने के आकार के लिए उपयोग किए जाते हैं। डाइसिंग आरी 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, डाइस या डाई कहा जाता है। प्रत्येक को एक उपयुक्त पैकेज में पैक किया जाएगा या सीधे मुद्रित सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट पर नंगे मरने के रूप में रखा जाएगा। जिन क्षेत्रों को काट दिया गया है, जिन्हें डाई स्ट्रीट कहा जाता है, वे आमतौर पर 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-हैंडलिंग उपकरण, जैसे डाई बॉन्डर या डाई सॉर्टर, द्वारा निकाले नहीं जाते हैं, आगे इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली प्रक्रिया में।

टेप पर छोड़े गए डाई का आकार एक तरफ (बहुत बड़ा) 35 मिमी से लेकर 0.1 मिमी वर्ग (बहुत छोटा) तक हो सकता है। बनाई गई डाई सीधी रेखाओं द्वारा उत्पन्न कोई भी आकृति हो सकती है, लेकिन वे आम तौर पर आयताकार या चौकोर आकार की होती हैं। कुछ मामलों में वे अन्य आकृतियों के साथ-साथ उपयोग की जाने वाली सिंगुलेशन 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 काँच,  अल्युमिना , सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइड (GaAs), नीलम पर सिलिकॉन (SoS), चीनी मिट्टी की चीज़ें, और नाजुक यौगिक अर्धचालक शामिल हैं।

स्टील्थ डाइसिंग
वेफर (इलेक्ट्रॉनिक्स) का डाइसिंग एक लेज़र-आधारित तकनीक, तथाकथित स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया द्वारा भी किया जा सकता है। यह दो-चरण की प्रक्रिया के रूप में काम करता है जिसमें दोष क्षेत्रों को सबसे पहले बीम को इच्छित कटिंग लाइनों के साथ स्कैन करके वेफर में पेश किया जाता है और दूसरा फ्रैक्चर को प्रेरित करने के लिए एक अंतर्निहित वाहक झिल्ली का विस्तार किया जाता है। पहला चरण एक स्पंदित एनडी: वाईएजी लेजर के साथ संचालित होता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य (1064 एनएम) सिलिकॉन (1.11  इलेक्ट्रॉन वोल्ट या 1117 एनएम) के इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा अंतराल के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है, ताकि अधिकतम अवशोषण (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) को अच्छी तरह से समायोजित किया जा सके फोकस (प्रकाशिकी) द्वारा। लगभग 10 µm चौड़ाई के दोष वाले क्षेत्रों को इच्छित डाइसिंग लेन के साथ लेजर के कई स्कैन द्वारा अंकित किया जाता है, जहां बीम को वेफर की विभिन्न गहराई पर केंद्रित किया जाता है। चित्र 150 माइक्रोन मोटाई की एक अलग चिप के  दरार विमान  का एक ऑप्टिकल माइक्रोग्राफ प्रदर्शित करता है जिसे चार लेजर स्कैन के अधीन किया गया था, तुलना करें। 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 केवल कुछ माइक्रोन का तापमान होता है3 छोटी मात्रा अचानक नैनोसेकंड के भीतर लगभग 1000 K तक बढ़ जाती है और फिर से परिवेश के तापमान पर गिर जाती है।  लेज़र को आमतौर पर लगभग 100 kHz की आवृत्ति से स्पंदित किया जाता है, जबकि वेफ़र को लगभग 1 m/s के वेग से चलाया जाता है। लगभग 10 µm चौड़ाई का एक दोषपूर्ण क्षेत्र अंततः वेफर में खुदा हुआ है, जिसके साथ तनाव (यांत्रिकी) के तहत अधिमान्य 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।

स्टील्थ डाइसिंग प्रक्रिया का यह लाभ है कि इसमें शीतलक तरल  की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम (एमईएमएस) की तैयारी के लिए ड्राई डाइसिंग विधियों को अनिवार्य रूप से लागू किया जाना चाहिए, विशेष रूप से, जब ये bioelectronics अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हों। इसके अलावा, स्टील्थ डाइसिंग मुश्किल से मलबा 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 ग्राइंडिंग की जा सकती है।

पीसने से पहले पासा
पीसने की प्रक्रिया से पहले DBG या पासा बिना डाइस के अलग होने का एक तरीका है। अलगाव वेफर थिनिंग स्टेप के दौरान होता है। वेफर्स को शुरू में अंतिम लक्ष्य मोटाई के नीचे एक आधा कट डाइसर का उपयोग करके गहराई तक काटा जाता है। इसके बाद, वेफर को एक विशेष चिपकने वाली फिल्म पर चढ़ाते समय लक्षित मोटाई तक पतला कर दिया जाता है और फिर एक पिक-अप टेप पर चढ़ाया जाता है ताकि डाइस को तब तक पकड़ा जा सके जब तक वे पैकेजिंग चरण के लिए तैयार नहीं हो जाते। DBG प्रक्रिया का लाभ उच्च डाई स्ट्रेंथ है। वैकल्पिक रूप से, प्लाज़्मा डाइसिंग का उपयोग किया जा सकता है, जो डाइसर आरी को गहरी प्रतिक्रियाशील-आयन नक़्क़ाशी प्लाज़्मा ईचिंग से बदल देता है। 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) मरने के बीच संपर्क के कारण दरार को दबा देता है, 4) चिपकने वाली ताकत जिसे यूवी विकिरण के माध्यम से बहुत कम किया जा सकता है।

यह भी देखें

 * वेफर बॉन्डिंग