ZMSH ज्ञान साझाकरण-वेफर डिकिंग तकनीक क्या है?

November 15, 2024

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वाफर्स की डिशिंग तकनीक, अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम के रूप में, सीधे चिप प्रदर्शन, उपज और उत्पादन लागत से जुड़ी हुई है।

#01 वेफर काटना की पृष्ठभूमि और महत्व

1.1 वेफर काटना की परिभाषा

वेफर काटना (जिसे स्क्रिबिंग के नाम से भी जाना जाता है) अर्धचालक विनिर्माण में एक आवश्यक कदम है, जिसका उद्देश्य प्रसंस्कृत वेफर्स को कई अलग-अलग मरने में विभाजित करना है।इन मर जाता है आम तौर पर पूर्ण सर्किट कार्यक्षमता और अंत में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में इस्तेमाल किया कोर घटकों हैंचूंकि चिप डिजाइन अधिक जटिल होते जा रहे हैं और आयाम सिकुड़ते जा रहे हैं, इसलिए वेफर डिक्सिंग तकनीक के लिए सटीकता और दक्षता की आवश्यकताएं तेजी से सख्त हो रही हैं।

 

व्यावहारिक संचालन में, वेफर डिज़िंग में आमतौर पर उच्च परिशुद्धता वाले उपकरण जैसे हीरे के ब्लेड का उपयोग किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक डाई बरकरार रहे और पूरी तरह कार्यात्मक रहे।मुख्य चरणों में काटने से पहले तैयारी शामिल है, काटने की प्रक्रिया के दौरान सटीक नियंत्रण और काटने के बाद गुणवत्ता निरीक्षण।

 

काटने से पहले, सटीक काटने के मार्गों को सुनिश्चित करने के लिए वेफर को चिह्नित और तैनात किया जाना चाहिए।पैरामीटर जैसे कि उपकरण दबाव और गति सख्ती से वेफर को नुकसान से बचने के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिएकाटने के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए व्यापक गुणवत्ता निरीक्षण किए जाते हैं कि प्रत्येक चिप प्रदर्शन मानकों को पूरा करती है।

 

The fundamental principles of wafer dicing technology encompass not only the selection of cutting equipment and the setting of process parameters but also the influence of the mechanical properties and characteristics of materials on cutting qualityउदाहरण के लिए, कम k वाले डायलेक्ट्रिक सिलिकॉन वेफर्स, उनके निम्न यांत्रिक गुणों के कारण, काटने के दौरान तनाव एकाग्रता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं,टूटने और दरारें जैसे विफलताओं के लिए अग्रणीकम कैल्शियम वाली सामग्री की कम कठोरता और भंगुरता उन्हें यांत्रिक बल या थर्मल तनाव के कारण संरचनात्मक क्षति के लिए अधिक प्रवण बनाती है, विशेष रूप से काटने के दौरान।उपकरण और वेफर सतह के बीच संपर्क, उच्च तापमान के साथ मिलकर तनाव की एकाग्रता को और बढ़ा सकता है।

 

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सामग्री विज्ञान में प्रगति के साथ, वेफर डिसिंग तकनीक पारंपरिक सिलिकॉन आधारित अर्धचालकों से परे विस्तारित हुई है जिसमें गैलियम नाइट्राइड (GaN) जैसी नई सामग्री शामिल है।उनकी कठोरता और संरचनात्मक गुणों के कारण, काटने की प्रक्रियाओं के लिए नई चुनौतियां पैदा करते हैं, जिससे काटने के उपकरण और तकनीकों में और सुधार की आवश्यकता होती है।

 

अर्धचालक उद्योग में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया के रूप में, विकसित मांगों और तकनीकी प्रगति के जवाब में वेफर काटना अनुकूलित किया जा रहा है,भविष्य के माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकियों के लिए आधार तैयार करने के लिए.

वेफर कटिंग तकनीक में सुधार सहायक सामग्री और औजारों के विकास से परे है। इसमें प्रक्रिया अनुकूलन, उपकरण प्रदर्शन में सुधार,और डसिंग मापदंडों का सटीक नियंत्रणइन प्रगति का उद्देश्य उच्च परिशुद्धता, दक्षता और स्थिरता सुनिश्चित करना है, जो कि अर्धचालक उद्योग की जरूरतों को पूरा करता है।और अधिक जटिल चिप संरचनाओं.

 

उन्नयन क्षेत्र विशिष्ट उपाय प्रभाव
प्रक्रिया अनुकूलन - प्रारंभिक तैयारियों में सुधार, जैसे कि अधिक सटीक वेफर पोजिशनिंग और पथ योजना। - काटने की त्रुटियों को कम करें और स्थिरता में सुधार करें।
  - काटने की त्रुटियों को कम करना और स्थिरता में वृद्धि करना। - उपकरण के दबाव, गति और तापमान को समायोजित करने के लिए वास्तविक समय की निगरानी और प्रतिक्रिया तंत्र को अपनाना।
  - वेफर के टूटने की दर को कम करना और चिप की गुणवत्ता में सुधार करना।  
उपकरण प्रदर्शन में सुधार उच्च परिशुद्धता वाली यांत्रिक प्रणालियों और उन्नत स्वचालन नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग करें। - काटने की सटीकता में सुधार और सामग्री की बर्बादी को कम करना।
  - उच्च कठोरता वाली सामग्री के वेफर्स के लिए उपयुक्त लेजर कटिंग तकनीक का परिचय। - उत्पादन दक्षता में सुधार और मैनुअल त्रुटियों को कम करना।
  - स्वचालित निगरानी और समायोजन के लिए उपकरण स्वचालन में वृद्धि।  
सटीक पैरामीटर नियंत्रण - काटने की गहराई, गति, उपकरण प्रकार और शीतलन विधियों जैसे मापदंडों को ठीक से समायोजित करें। - मरम्मत की अखंडता और विद्युत प्रदर्शन सुनिश्चित करें।
  - वेफर सामग्री, मोटाई और संरचना के आधार पर मापदंडों को अनुकूलित करें। - उपज दरों में वृद्धि, सामग्री अपशिष्ट को कम करना और उत्पादन लागत को कम करना।
रणनीतिक महत्व - बाजार की मांगों को पूरा करने के लिए नए तकनीकी मार्गों का निरंतर अन्वेषण करना, प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना और उपकरणों की क्षमताओं को बढ़ाना। - चिप विनिर्माण की उपज और प्रदर्शन में सुधार, नई सामग्रियों और उन्नत चिप डिजाइनों के विकास का समर्थन।

 

 

1.2 वेफर काटना का महत्व

वाफर्स का टुकड़ा करना अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो सीधे बाद के चरणों के साथ-साथ अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता और प्रदर्शन को प्रभावित करता है।इसके महत्व का विवरण इस प्रकार दिया जा सकता हैः:

 

सबसे पहले, चिप उत्पादन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए कटिंग की सटीकता और स्थिरता महत्वपूर्ण है।वेफर्स कई जटिल सर्किट संरचनाओं के गठन के लिए कई प्रसंस्करण चरणों से गुजरते हैं, जिसे अलग-अलग चिप्स (मृत्यु) में ठीक से विभाजित किया जाना चाहिए। यदि कटिंग प्रक्रिया के दौरान संरेखण या काटने में महत्वपूर्ण त्रुटियां होती हैं, तो सर्किट क्षतिग्रस्त हो सकते हैं,चिप की कार्यक्षमता और विश्वसनीयता को प्रभावित करता हैइसलिए उच्च परिशुद्धता वाली कटिंग तकनीक न केवल प्रत्येक चिप की अखंडता सुनिश्चित करती है, बल्कि आंतरिक सर्किट को नुकसान से भी बचाती है, जिससे समग्र उपज दर में सुधार होता है।

 

 

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दूसरा, वेफर काटना उत्पादन की दक्षता और लागत नियंत्रण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।इसकी दक्षता सीधे बाद के चरणों की प्रगति को प्रभावित करती हैकाटने की प्रक्रिया को अनुकूलित करके, स्वचालन के स्तर को बढ़ाकर और काटने की गति में सुधार करके, समग्र उत्पादन दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है।

दूसरी ओर, काटने के दौरान सामग्री की बर्बादी लागत प्रबंधन में एक महत्वपूर्ण कारक है।उन्नत कटिंग तकनीकों का उपयोग न केवल काटने की प्रक्रिया के दौरान अनावश्यक सामग्री के नुकसान को कम करता है बल्कि वेफर उपयोग को भी बढ़ाता है, जिससे उत्पादन लागत कम होती है।

 

अर्धचालक प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, वेफर के व्यास में वृद्धि जारी है, और परिपथ घनत्व तदनुसार बढ़ता है, जो कि डाइकिंग तकनीक पर अधिक मांग करता है।बड़े वेफर्स के लिए काटने के मार्गों को अधिक सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती हैविशेष रूप से उच्च घनत्व वाले सर्किट क्षेत्रों में, जहां मामूली विचलन भी कई चिप्स को दोषपूर्ण बना सकते हैं। इसके अतिरिक्त, बड़े वेफर्स में अधिक काटने की लाइनें और अधिक जटिल प्रक्रिया चरण शामिल हैं,परिशुद्धता में आगे सुधार की आवश्यकताइन चुनौतियों का सामना करने के लिए कटिंग प्रौद्योगिकियों की स्थिरता और दक्षता।

1.3 वेफर काटना प्रक्रिया

वेफर के टुकड़े करने की प्रक्रिया में तैयारी के चरण से लेकर अंतिम गुणवत्ता निरीक्षण तक सभी चरण शामिल हैं, जिसमें प्रत्येक चरण टुकड़े किए गए चिप्स की गुणवत्ता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।नीचे प्रत्येक चरण का विस्तृत विवरण दिया गया है.

 

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चरण विस्तृत विवरण
तैयारी का चरण -वेफर की सफाई: उच्च शुद्धता वाले पानी और विशेष सफाई एजेंटों का प्रयोग करें, अल्ट्रासोनिक या मैकेनिकल स्क्रबिंग के साथ मिलकर, अशुद्धियों, कणों और प्रदूषकों को हटाने के लिए, एक स्वच्छ सतह सुनिश्चित करें।
-सटीक स्थिति: उच्च परिशुद्धता वाले उपकरण का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वेफर को डिजाइन किए गए काटने के मार्गों के साथ सटीक रूप से विभाजित किया जाए।
-वेफर फिक्सेशन: काटने के दौरान स्थिरता बनाए रखने के लिए, कंपन या आंदोलन से क्षति को रोकने के लिए वेफर को टेप फ्रेम पर सुरक्षित करें।
काटने का चरण -ब्लेड कटिंग: भौतिक काटने के लिए उच्च गति घूर्णन हीरा लेपित ब्लेड का उपयोग करें, सिलिकॉन आधारित सामग्री के लिए उपयुक्त और लागत प्रभावी।
-लेजर कटिंग: संपर्क रहित काटने के लिए उच्च ऊर्जा वाले लेजर बीमों का उपयोग करें, गैलियम नाइट्राइड जैसी भंगुर या उच्च कठोरता वाली सामग्रियों के लिए आदर्श, उच्च परिशुद्धता और कम सामग्री हानि प्रदान करते हैं।
-नयी तकनीकें: गर्मी से प्रभावित क्षेत्रों को कम करते हुए दक्षता और सटीकता में और सुधार के लिए लेजर और प्लाज्मा काटने की प्रौद्योगिकियों को पेश करना।
सफाई चरण - कटौती के दौरान उत्पन्न होने वाले मलबे और धूल को हटाने के लिए अल्ट्रासोनिक या स्प्रे सफाई के साथ संयुक्त, डीआई पानी और विशेष सफाई एजेंटों का उपयोग करें,अवशेषों को बाद की प्रक्रियाओं या चिप के विद्युत प्रदर्शन को प्रभावित करने से रोकना.
- उच्च शुद्धता वाले डीआई जल से नए प्रदूषकों के प्रवेश से बचा जाता है, जिससे एक स्वच्छ वेफर वातावरण सुनिश्चित होता है।
निरीक्षण चरण -ऑप्टिकल निरीक्षण: ऑप्टिकल डिटेक्शन सिस्टम का उपयोग एआई एल्गोरिदम के साथ मिलकर दोषों को जल्दी से पहचानने के लिए करें, यह सुनिश्चित करें कि डस चिप्स में कोई दरार या चिपिंग न हो, निरीक्षण दक्षता में सुधार करें और मानव त्रुटि को कम करें।
-आयाम माप: जांचें कि चिप के आयाम डिजाइन विनिर्देशों को पूरा करते हैं।
-विद्युत प्रदर्शन परीक्षण: महत्वपूर्ण चिप्स के विद्युत प्रदर्शन को मानकों के अनुरूप सुनिश्चित करना, बाद के अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता की गारंटी देना।
छँटाई का चरण - रोबोटिक बाहों या वैक्यूम सक्शन कप का उपयोग करके योग्य चिप्स को टेप फ्रेम से अलग करें और उन्हें स्वचालित रूप से प्रदर्शन के आधार पर सॉर्ट करें,सटीकता में सुधार करते हुए उत्पादन दक्षता और लचीलापन सुनिश्चित करना.

 

वेफर काटने की प्रक्रिया में वेफर की सफाई, पोजिशनिंग, काटने, सफाई, निरीक्षण और छँटाई शामिल है, प्रत्येक चरण महत्वपूर्ण है। स्वचालन में प्रगति के साथ, लेजर काटने,और एआई निरीक्षण प्रौद्योगिकियां, आधुनिक वेफर कटिंग सिस्टम उच्च परिशुद्धता, गति और कम सामग्री हानि प्राप्त कर सकते हैं।लेजर और प्लाज्मा जैसी नई काटने की प्रौद्योगिकियां धीरे-धीरे पारंपरिक ब्लेड काटने को बदल देंगी ताकि तेजी से जटिल चिप डिजाइनों की जरूरतों को पूरा किया जा सके।, सेमीकंडक्टर विनिर्माण प्रक्रियाओं के विकास को आगे बढ़ाता है।

वेफर काटने की तकनीक और इसके सिद्धांत

चित्र में तीन सामान्य वेफर काटने की प्रौद्योगिकियां दर्शाई गई हैंःब्लेड कटिंग,लेजर कटिंग, औरप्लाज्मा कटिंगनिम्नलिखित में इन तीनों तकनीकों का विस्तृत विश्लेषण और पूरक स्पष्टीकरण दिया गया हैः

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अर्धचालक विनिर्माण में, वेफर काटना एक महत्वपूर्ण कदम है जिसके लिए वेफर की मोटाई के आधार पर उपयुक्त काटने की विधि का चयन करना आवश्यक है।पहला कदम वेफर की मोटाई निर्धारित करना है. यदि वेफर की मोटाई 100 माइक्रोन से अधिक है, तो ब्लेड काटना काटने की विधि के रूप में चुना जा सकता है। यदि ब्लेड काटना उपयुक्त नहीं है, तो फ्रैक्चर काटना विधि का उपयोग किया जा सकता है,जिसमें लिपिक काटने और ब्लेड कटिंग तकनीक दोनों शामिल हैं.

 

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जब वेफर्स की मोटाई 30 से 100 माइक्रोन के बीच होती है, तो डीबीजी (डस प्री ग्राइंडिंग) विधि की सिफारिश की जाती है। इस मामले में, स्क्रिबर कटिंग, ब्लेड कटिंग,या सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक के रूप में काटने अनुक्रम को समायोजित करने का चयन किया जा सकता है.

30 माइक्रोन से कम मोटाई वाले अति पतले वेफर्स के लिए, लेजर कटिंग अत्यधिक क्षति के बिना सटीक रूप से पतले वेफर्स को काटने की क्षमता के कारण पसंदीदा विधि बन जाती है।यदि लेजर काटना विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, प्लाज्मा काटने का उपयोग विकल्प के रूप में किया जा सकता है।यह प्रवाह सारणी विभिन्न मोटाई की स्थितियों में सबसे उपयुक्त वेफर काटने की तकनीक का चयन सुनिश्चित करने के लिए एक स्पष्ट निर्णय लेने का मार्ग प्रदान करती है.

2.1 यांत्रिक काटने की तकनीक

यांत्रिक काटने की तकनीक वेफर काटना में पारंपरिक विधि है। मूल सिद्धांत वेफर को स्लाइस करने के लिए एक काटने के उपकरण के रूप में एक उच्च गति घूर्णन हीरा पीस पहिया का उपयोग करना है।मुख्य उपकरण में एक हवा-असर धुरी शामिल है, जो एक पूर्वनिर्धारित काटने पथ के साथ सटीक काटने या ग्रूविंग करने के लिए उच्च गति से हीरे पीसने वाले पहिया उपकरण को चलाता है।इस तकनीक का उपयोग उद्योग में इसकी कम लागत के कारण व्यापक रूप से किया जाता है, उच्च दक्षता और व्यापक अनुप्रयोग।

 

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लाभ

हीरा पीसने वाले औजारों की उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध से यांत्रिक काटने की तकनीक विभिन्न वेफर सामग्री की काटने की जरूरतों के अनुकूल हो जाती है,चाहे पारंपरिक सिलिकॉन आधारित सामग्री या नए यौगिक अर्धचालक. इसका संचालन अपेक्षाकृत कम तकनीकी आवश्यकताओं के साथ सरल है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन में इसकी लोकप्रियता को और बढ़ावा देता है।यांत्रिक काटने के अधिक नियंत्रित लागत है, जिससे यह बड़े पैमाने पर उत्पादन की जरूरतों के लिए उपयुक्त है।

सीमाएँ

इसके अनेक लाभों के बावजूद यांत्रिक काटने की तकनीक की सीमाएं भी हैं। सबसे पहले, उपकरण और वेफर के बीच भौतिक संपर्क के कारण, काटने की सटीकता अपेक्षाकृत सीमित है,अक्सर आयामी विचलन का कारण बनता है जो बाद में चिप पैकेजिंग और परीक्षण की सटीकता को प्रभावित कर सकता हैदूसरा, यांत्रिक काटने की प्रक्रिया के दौरान चिपचिपाहट और दरारें जैसे दोष आसानी से उत्पन्न हो सकते हैं।जो न केवल उपज दर को प्रभावित करता है बल्कि चिप्स की विश्वसनीयता और जीवन काल को भी नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता हैयांत्रिक तनाव से उत्पन्न क्षति विशेष रूप से उच्च घनत्व वाले चिप निर्माण के लिए हानिकारक है, विशेष रूप से भंगुर सामग्री को काटने के दौरान, जहां ये मुद्दे अधिक प्रमुख हैं।

तकनीकी सुधार

इन सीमाओं को दूर करने के लिए, शोधकर्ता लगातार यांत्रिक काटने की प्रक्रिया को अनुकूलित कर रहे हैं।मुख्य सुधारों में काटने की सटीकता और स्थायित्व में सुधार के लिए पीस पहियों के डिजाइन और सामग्री चयन में सुधार शामिल हैइसके अतिरिक्त, काटने के उपकरण के संरचनात्मक डिजाइन और नियंत्रण प्रणालियों के अनुकूलन ने काटने की प्रक्रिया की स्थिरता और स्वचालन में और सुधार किया है।ये प्रगति मानव कार्यों के कारण होने वाली त्रुटियों को कम करती है और कटौती की स्थिरता में सुधार करती है.काटने की प्रक्रिया के दौरान विसंगतियों की वास्तविक समय की निगरानी के लिए उन्नत निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण प्रौद्योगिकियों की शुरूआत ने भी काटने की विश्वसनीयता और उपज में काफी सुधार किया है.

भविष्य का विकास और नई प्रौद्योगिकियां

यद्यपि यांत्रिक काटने की तकनीक अभी भी वेफर काटने में एक महत्वपूर्ण स्थान रखती है, लेकिन अर्धचालक प्रक्रियाओं के विकास के साथ नई काटने की प्रौद्योगिकियां तेजी से आगे बढ़ रही हैं।थर्मल लेजर काटने की तकनीक का अनुप्रयोग यांत्रिक काटने में सटीकता और दोष मुद्दों के लिए नए समाधान प्रदान करता हैयह संपर्क रहित काटने की विधि वेफर पर भौतिक तनाव को कम करती है, विशेष रूप से अधिक भंगुर सामग्रियों को काटते समय चिप और क्रैकिंग की घटना को काफी कम करती है।भविष्य में, यांत्रिक काटने की तकनीक को उभरती हुई काटने की तकनीकों के साथ एकीकृत करने से अर्धचालक विनिर्माण में अधिक विकल्प और लचीलापन मिलेगा,विनिर्माण दक्षता और चिप की गुणवत्ता में और वृद्धि.

अंत में, यद्यपि यांत्रिक काटने की तकनीक में कुछ कमियां हैं, continuous technological improvements and its integration with new cutting techniques allow it to still play an important role in semiconductor manufacturing and maintain its competitiveness in future processes.


2.2 लेजर काटने की तकनीक

लेजर कटिंग तकनीक, वेफर कटिंग में एक नई विधि के रूप में, धीरे-धीरे इसकी उच्च परिशुद्धता, यांत्रिक संपर्क क्षति की कमी के कारण अर्धचालक उद्योग में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है,और तेजी से काटने की क्षमतायह तकनीक एक लेजर बीम के उच्च ऊर्जा घनत्व और फोकस क्षमता का उपयोग करता है, जिससे वेफर सामग्री की सतह पर एक छोटा गर्मी प्रभावित क्षेत्र बनता है।उत्पन्न थर्मल तनाव के कारण सामग्री निर्दिष्ट स्थान पर टूट जाती है, सटीक काटने को प्राप्त करना।

लेजर कटिंग तकनीक के फायदे

  • उच्च परिशुद्धताःलेजर बीम की सटीक स्थिति निर्धारण क्षमता माइक्रो या नैनोमीटर स्तर की काटने की सटीकता की अनुमति देती है, जो आधुनिक उच्च परिशुद्धता की आवश्यकताओं को पूरा करती है,उच्च घनत्व वाले एकीकृत सर्किट का निर्माण.
  • कोई यांत्रिक संपर्क नहीं:लेजर काटने से वेफर के साथ शारीरिक संपर्क से बचा जाता है, जिससे यांत्रिक काटने में आम समस्याएं, जैसे चिपिंग और क्रैकिंग,चिप्स की उपज दर और विश्वसनीयता में काफी सुधार.
  • तेजी से काटने की गतिःलेजर काटने की उच्च गति उत्पादन दक्षता में वृद्धि में योगदान देती है, जिससे यह बड़े पैमाने पर, उच्च गति वाले उत्पादन परिदृश्यों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।
     

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चुनौतियाँ

  • उच्च उपकरण लागत:लेजर कटिंग उपकरण के लिए प्रारंभिक निवेश उच्च है, जो विशेष रूप से छोटे और मध्यम आकार के उत्पादन उद्यमों के लिए आर्थिक दबाव पैदा करता है।
  • जटिल प्रक्रिया नियंत्रण:लेजर काटने के लिए ऊर्जा घनत्व, फोकस स्थिति और काटने की गति सहित कई मापदंडों पर सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जिससे प्रक्रिया जटिल होती है।
  • गर्मी से प्रभावित क्षेत्र के मुद्दे:यद्यपि लेजर कटिंग की गैर-संपर्क प्रकृति यांत्रिक क्षति को कम करती है, गर्मी से प्रभावित क्षेत्र (HAZ) के कारण होने वाला थर्मल तनाव वेफर सामग्री के गुणों को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है।इस प्रभाव को कम से कम करने के लिए प्रक्रिया के आगे अनुकूलन की आवश्यकता है.

तकनीकी सुधार की दिशाएँ

इन चुनौतियों से निपटने के लिए, शोधकर्ता उपकरण लागत को कम करने, काटने की दक्षता में सुधार करने और प्रक्रिया प्रवाह को अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।

  • कुशल लेजर और ऑप्टिकल सिस्टम:अधिक कुशल लेजर और उन्नत ऑप्टिकल प्रणालियों को विकसित करके, काटने की सटीकता और गति में वृद्धि करते हुए उपकरण लागत को कम करना संभव है।
  • प्रक्रिया मापदंडों का अनुकूलनःलेजर और वेफर सामग्री के बीच बातचीत पर गहन शोध किया जा रहा है ताकि प्रक्रियाओं में सुधार किया जा सके जो गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को कम करते हैं, जिससे काटने की गुणवत्ता में सुधार होता है।
  • बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालीःबुद्धिमान नियंत्रण प्रौद्योगिकियों के विकास का उद्देश्य लेजर काटने की प्रक्रिया को स्वचालित और अनुकूलित करना, इसकी स्थिरता और स्थिरता में सुधार करना है।

लेजर काटने की तकनीक अति पतले वेफर्स और उच्च परिशुद्धता वाले काटने के परिदृश्यों में विशेष रूप से प्रभावी है। जैसे-जैसे वेफर्स का आकार बढ़ता है और सर्किट घनत्व बढ़ता है,पारंपरिक यांत्रिक काटने की विधियां आधुनिक अर्धचालक विनिर्माण की उच्च परिशुद्धता और उच्च दक्षता की मांगों को पूरा करने के लिए संघर्ष करती हैंअपने अनूठे फायदे के कारण, लेजर कटिंग इन क्षेत्रों में पसंदीदा समाधान बन रहा है।

हालांकि लेजर कटिंग तकनीक अभी भी उच्च उपकरण लागत और प्रक्रिया जटिलता जैसी चुनौतियों का सामना करती है,उच्च परिशुद्धता और गैर संपर्क क्षति में इसके अनूठे फायदे इसे अर्धचालक विनिर्माण में विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा बनाते हैंजैसे-जैसे लेजर प्रौद्योगिकी और बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियों में प्रगति जारी रहती है, लेजर कटिंग से वेफर कटिंग दक्षता और गुणवत्ता में और सुधार होने की उम्मीद है।अर्धचालक उद्योग के निरंतर विकास को बढ़ावा देना.


2.3 प्लाज्मा काटने की तकनीक

प्लाज्मा काटने की तकनीक, एक उभरती हुई वेफर कटिंग विधि के रूप में, हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है।यह तकनीक उच्च ऊर्जा वाले प्लाज्मा किरणों का उपयोग ऊर्जा को नियंत्रित करके सटीक रूप से वेफर्स को काटने के लिए करती है, गति और प्लाज्मा बीम काटना पथ, इष्टतम काटने के परिणाम प्राप्त करने के लिए।

कार्य सिद्धांत और लाभ

प्लाज्मा काटने की प्रक्रिया उपकरण द्वारा उत्पन्न उच्च तापमान, उच्च ऊर्जा प्लाज्मा बीम पर निर्भर करती है।यह बीम बहुत कम समय में वेफर सामग्री को उसके पिघलने या वाष्पीकरण बिंदु तक गर्म कर सकता हैपारंपरिक यांत्रिक या लेजर काटने की तुलना में, प्लाज्मा काटने तेज है और एक छोटा गर्मी प्रभावित क्षेत्र का उत्पादन करता है,प्रभावी ढंग से काटने के दौरान दरारें और क्षति की घटना को कम.

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, प्लाज्मा काटने की तकनीक विशेष रूप से जटिल आकारों वाले वेफर्स को संभालने में कुशल है।समायोज्य प्लाज्मा बीम उच्च परिशुद्धता के साथ आसानी से अनियमित आकार के वेफर्स काट सकता हैइसलिए, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में, विशेष रूप से उच्च अंत चिप्स के अनुकूलित और छोटे बैच उत्पादन में, यह तकनीक व्यापक उपयोग के लिए बहुत आशाजनक दिखती है।

चुनौतियाँ और सीमाएँ

प्लाज्मा काटने की तकनीक के कई फायदे होने के बावजूद, इसमें कुछ चुनौतियां भी हैं।

  • जटिल प्रक्रिया:प्लाज्मा काटने की प्रक्रिया जटिल है और काटने में सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए उच्च परिशुद्धता वाले उपकरण और अनुभवी ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है।
  • पर्यावरण नियंत्रण और सुरक्षाःप्लाज्मा बीम के उच्च तापमान और उच्च ऊर्जा प्रकृति के लिए पर्यावरण नियंत्रण और सुरक्षा के सख्त उपायों की आवश्यकता होती है, जो कार्यान्वयन की जटिलता और लागत को बढ़ाता है।

 

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भविष्य के विकास की दिशाएं

तकनीकी प्रगति के साथ प्लाज्मा काटने से जुड़ी चुनौतियों को धीरे-धीरे दूर करने की उम्मीद है।मैनुअल ऑपरेशन पर निर्भरता कम हो सकती हैइस प्रकार उत्पादन की दक्षता में सुधार होगा। साथ ही, प्रक्रिया मापदंडों और काटने के वातावरण को अनुकूलित करने से सुरक्षा जोखिम और परिचालन लागत को कम करने में मदद मिलेगी।

सेमीकंडक्टर उद्योग में, वेफर कटिंग और डिकिंग तकनीक में नवाचार उद्योग के विकास को चलाने के लिए महत्वपूर्ण हैं। प्लाज्मा कटिंग तकनीक, इसकी उच्च परिशुद्धता, दक्षता,और जटिल वेफर आकारों को संभालने की क्षमताइस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण नए खिलाड़ी के रूप में उभरा है। हालांकि कुछ चुनौतियां बनी हुई हैं, इन मुद्दों को तकनीकी नवाचार जारी रखने के साथ धीरे-धीरे संबोधित किया जाएगा,अर्धचालक विनिर्माण के लिए अधिक संभावनाएं और अवसर ला रहा है.

प्लाज्मा काटने की तकनीक के अनुप्रयोग की संभावनाएं विशाल हैं और भविष्य में अर्धचालक निर्माण में इसकी अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है।निरंतर तकनीकी नवाचार और अनुकूलन के माध्यम से, प्लाज्मा काटने से न केवल मौजूदा चुनौतियों का समाधान होगा, बल्कि अर्धचालक उद्योग के विकास का एक शक्तिशाली चालक भी बन जाएगा।


2.4 गुणवत्ता और प्रभावकारी कारकों को कम करना

बाद के चिप पैकेजिंग, परीक्षण और अंतिम उत्पाद के समग्र प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए वेफर काटने की गुणवत्ता महत्वपूर्ण है। काटने के दौरान आम समस्याओं में दरारें शामिल हैं,इन समस्याओं पर कई कारक एक साथ