ওয়েফার ডাইসিং প্রক্রিয়া চলাকালীন CO₂ কেন প্রবর্তিত হয়?

ডাইসিং জলে CO₂ প্রবর্তন করার সময়ওয়েফারকাটিং একটি কার্যকর প্রক্রিয়া পরিমাপ যা স্ট্যাটিক চার্জ তৈরি এবং কম দূষণের ঝুঁকি দমন করে, যার ফলে ডাইসিং ফলন এবং দীর্ঘমেয়াদী চিপের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত হয়।

1. স্ট্যাটিক চার্জ বিল্ডআপ দমন করা

সময়ওয়েফার ডাইসিং, একটি উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান হীরার ফলক উচ্চ-চাপ ডিওনাইজড (DI) জলের জেটগুলির সাথে একত্রে কাটিং, কুলিং এবং পরিষ্কার করার জন্য কাজ করে। ব্লেড এবং ওয়েফারের মধ্যে তীব্র ঘর্ষণ প্রচুর পরিমাণে স্ট্যাটিক চার্জ তৈরি করে; একই সময়ে, ডিআই জল উচ্চ-গতির স্প্রে এবং প্রভাবের অধীনে সামান্য আয়নকরণের মধ্য দিয়ে যায়, অল্প সংখ্যক আয়ন তৈরি করে। যেহেতু সিলিকন নিজেই চার্জ জমা করার প্রবণতা রাখে, যদি এই চার্জটি সময়মতো নিষ্কাশন না করা হয়, তাহলে ভোল্টেজ 500 V বা তার বেশি বেড়ে যেতে পারে এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ (ESD) ট্রিগার করতে পারে।

ESD শুধুমাত্র ধাতব আন্তঃসংযোগ ভেঙে দিতে পারে না বা ইন্টারলেয়ার ডাইলেক্ট্রিকের ক্ষতি করতে পারে না, তবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণের মাধ্যমে সিলিকন ধুলো ওয়েফার পৃষ্ঠে লেগে থাকতে পারে, যা কণার ত্রুটির দিকে পরিচালিত করে। আরও গুরুতর ক্ষেত্রে, এটি বন্ড প্যাডের সমস্যা যেমন খারাপ তারের বন্ধন বা বন্ড লিফট-অফের কারণ হতে পারে।

যখন কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂) পানিতে দ্রবীভূত হয়, তখন এটি কার্বনিক অ্যাসিড (H₂CO₃) গঠন করে, যা হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) এবং বাইকার্বোনেট আয়ন (HCO₃⁻) এ বিভক্ত হয়ে যায়। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে ডাইসিং জলের পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে এবং এর প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। উচ্চ পরিবাহিতা স্থির চার্জকে জলের প্রবাহের মাধ্যমে মাটিতে দ্রুত সঞ্চালিত হতে দেয়, যার ফলে ওয়েফার বা সরঞ্জামের পৃষ্ঠে চার্জ জমা করা কঠিন হয়ে পড়ে।

উপরন্তু, CO₂ একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোনেগেটিভ গ্যাস। একটি উচ্চ-শক্তির পরিবেশে, এটি আয়নিত হয়ে চার্জযুক্ত প্রজাতি যেমন CO₂⁺ এবং O⁻ গঠন করতে পারে। এই আয়নগুলি ওয়েফার পৃষ্ঠে এবং বায়ুবাহিত কণাগুলিতে চার্জকে নিরপেক্ষ করতে পারে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণ এবং ESD ইভেন্টগুলির ঝুঁকি আরও কমিয়ে দেয়।

2. দূষণ হ্রাস এবং ওয়েফার পৃষ্ঠ রক্ষা

ওয়েফার ডাইসিং প্রচুর পরিমাণে সিলিকন ধুলো তৈরি করে। এই সূক্ষ্ম কণাগুলি সহজেই চার্জ হয়ে যায় এবং ওয়েফার বা সরঞ্জামের পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে, যার ফলে কণা দূষণ হয়। যদি শীতল জল সামান্য ক্ষারীয় হয়, তবে এটি ধাতব আয়নগুলিকে (যেমন ফে, নি, এবং সিআর স্টেইনলেস স্টীল ফিল্টার বা পাইপ থেকে নির্গত) ধাতব হাইড্রক্সাইড অবক্ষেপণ তৈরি করতে পারে। এই অবক্ষেপগুলি ওয়েফার পৃষ্ঠে বা ডাইসিং রাস্তায় জমা হতে পারে, চিপের গুণমানকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে।

CO₂ প্রবর্তনের পরে, একদিকে, চার্জ নিরপেক্ষকরণ ধুলো এবং ওয়েফার পৃষ্ঠের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণকে দুর্বল করে দেয়; অন্যদিকে, CO₂ গ্যাস প্রবাহ কণাকে ডাইসিং জোন থেকে দূরে ছড়িয়ে দিতে সাহায্য করে, তাদের জটিল এলাকায় পুনরায় জমা হওয়ার সম্ভাবনা হ্রাস করে।

দ্রবীভূত CO₂ দ্বারা গঠিত দুর্বল অম্লীয় পরিবেশ ধাতব আয়নকে হাইড্রোক্সাইড অবক্ষেপে রূপান্তরকে দমন করে, ধাতুগুলিকে দ্রবীভূত অবস্থায় রাখে যাতে তারা আরও সহজে জলের প্রবাহের দ্বারা দূরে চলে যায়, যা ওয়েফার এবং সরঞ্জামের অবশিষ্টাংশকে হ্রাস করে।

একই সময়ে, CO₂ জড়। ডাইসিং অঞ্চলে একটি নির্দিষ্ট প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডল গঠন করে, এটি সিলিকন ধূলিকণা এবং অক্সিজেনের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ কমাতে পারে, ধূলিকণার অক্সিডেশন, সমষ্টি এবং পরবর্তী পৃষ্ঠের সাথে আনুগত্যের ঝুঁকি কমাতে পারে। এটি একটি ক্লিনার কাটিয়া পরিবেশ এবং আরো স্থিতিশীল প্রক্রিয়া অবস্থা বজায় রাখতে সাহায্য করে।

ওয়েফার কাটার সময় ডাইসিং ওয়াটারে CO₂ প্রবর্তন করা শুধুমাত্র কার্যকরভাবে স্ট্যাটিক এবং ESD ঝুঁকি নিয়ন্ত্রণ করে না, তবে ধুলো এবং ধাতু দূষণকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, এটি ডাইসিং ফলন এবং চিপের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় করে তোলে।