خبریں

ڈائمنڈ وائر کاٹنے والی ٹیکنالوجی کو کنسولیڈیشن رگڑنے والی ٹیکنالوجی کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ سٹیل کے تار کی سطح پر ہیرے کی کھرچنے والی مضبوطی کے الیکٹروپلاٹنگ یا رال بانڈنگ کے طریقہ کار کا استعمال ہے، ہیرے کی تار براہ راست سلکان راڈ یا سلکان پنڈ کی سطح پر کام کرتی ہے تاکہ پیسنے کا اثر حاصل کیا جا سکے۔ ڈائمنڈ وائر کاٹنے میں تیز رفتار کاٹنے، اعلی کاٹنے کی درستگی اور کم مادی نقصان کی خصوصیات ہیں۔

فی الحال، ڈائمنڈ وائر کٹنگ سلیکون ویفر کے لیے سنگل کرسٹل مارکیٹ کو مکمل طور پر قبول کر لیا گیا ہے، لیکن اسے فروغ دینے کے عمل میں بھی سامنا کرنا پڑا ہے، جن میں مخمل سفید سب سے عام مسئلہ ہے۔ اس کے پیش نظر، اس مقالے میں ڈائمنڈ وائر کٹنگ monocrystalline سلکان ویفر مخمل سفید مسئلہ کو روکنے کے طریقے پر توجہ دی گئی ہے۔

ڈائمنڈ وائر کاٹنے والے مونوکرسٹل لائن سلکان ویفر کی صفائی کا عمل یہ ہے کہ وائر آر مشین ٹول کے ذریعے کٹے ہوئے سلکان ویفر کو رال پلیٹ سے ہٹانا، ربڑ کی پٹی کو ہٹانا اور سلکان ویفر کو صاف کرنا ہے۔ صفائی کا سامان بنیادی طور پر پری کلیننگ مشین (ڈیگمنگ مشین) اور ایک صفائی مشین ہے۔ پری کلیننگ مشین کا بنیادی صفائی کا عمل یہ ہے: فیڈنگ-اسپرے-اسپرے-الٹراسونک کلیننگ-ڈیگمنگ-کلین واٹر کلیننگ-انڈر فیڈنگ۔ کلیننگ مشین کا بنیادی صفائی کا عمل یہ ہے: کھانا کھلانا-خالص پانی سے کلی کرنا-خالص پانی سے کلی کرنا-الکلی کی دھلائی-الکلی کی دھلائی-خالص پانی سے کلی کرنا-خالص پانی سے کلی کرنا-ڈی ہائیڈریشن سے پہلے (سست اٹھانا) -خشک کرنا-کھانا۔

سنگل کرسٹل مخمل بنانے کا اصول

مونوکریسٹل لائن سلکان ویفر مونوکریسٹل لائن سلکان ویفر کے انیسوٹروپک سنکنرن کی خصوصیت ہے۔ رد عمل کا اصول مندرجہ ذیل کیمیائی رد عمل کی مساوات ہے:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

جوہر میں، سابر کی تشکیل کا عمل یہ ہے: مختلف کرسٹل سطح کی مختلف سنکنرن کی شرح کے لیے NaOH حل، (111) کے مقابلے میں (100) سطح کی سنکنرن کی رفتار، تو (100) انیسوٹروپک سنکنرن کے بعد مونوکریسٹل لائن سلکان ویفر کو، آخر کار سطح پر تشکیل دیا گیا (111، شکل میں دکھایا گیا ہے)۔ 1)۔ ڈھانچہ بننے کے بعد، جب روشنی کسی خاص زاویہ پر اہرام کی ڈھلوان سے واقع ہوتی ہے، تو روشنی کسی دوسرے زاویے پر ڈھلوان پر منعکس ہوتی ہے، جو ایک ثانوی یا زیادہ جذب کرتی ہے، اس طرح سلکان ویفر کی سطح پر عکاسی کو کم کر دیتا ہے، یعنی لائٹ ٹریپ اثر (شکل 2 دیکھیں)۔ "اہرام" کے ڈھانچے کی جسامت اور یکسانیت جتنی بہتر ہوگی، ٹریپ کا اثر اتنا ہی واضح ہوگا، اور سلیکون ویفر کی سطح کا اخراج اتنا ہی کم ہوگا۔

شکل 1: الکلی کی پیداوار کے بعد مونوکرسٹل لائن سلکان ویفر کی مائکرو مورفولوجی

شکل 2: "اہرام" ساخت کا لائٹ ٹریپ اصول

سنگل کرسٹل وائٹنگ کا تجزیہ

سفید سلکان ویفر پر الیکٹران مائیکروسکوپ کو اسکین کرنے سے معلوم ہوا کہ اس علاقے میں سفید ویفر کا اہرام مائیکرو اسٹرکچر بنیادی طور پر نہیں بنتا تھا، اور سطح پر "مومی" باقیات کی ایک تہہ لگتی تھی، جب کہ اسی سلیکون ویفر کے سفید علاقے میں سابر کا اہرام کا ڈھانچہ F 3 بہتر ہوتا ہے۔ اگر مونوکریسٹل لائن سلکان ویفر کی سطح پر باقیات موجود ہیں تو، سطح پر بقایا رقبہ "اہرام" ڈھانچہ کا سائز اور یکسانیت پیدا ہوگی اور عام علاقے کا اثر ناکافی ہے، جس کے نتیجے میں ایک بقایا مخمل سطح کی عکاسی عام علاقے سے زیادہ ہے، بصری میں عام علاقے کے مقابلے میں زیادہ عکاسی والا علاقہ سفید عکاسی کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ جیسا کہ سفید علاقے کی تقسیم کی شکل سے دیکھا جا سکتا ہے، یہ بڑے علاقے میں باقاعدہ یا باقاعدہ شکل نہیں ہے، لیکن صرف مقامی علاقوں میں. یہ ہونا چاہئے کہ سلیکون ویفر کی سطح پر موجود مقامی آلودگیوں کو صاف نہیں کیا گیا ہے، یا سلیکون ویفر کی سطح کی صورتحال ثانوی آلودگی کی وجہ سے ہے۔

شکل 3: مخمل سفید سلکان ویفرز میں علاقائی مائیکرو اسٹرکچر اختلافات کا موازنہ

ہیرے کے تار کاٹنے والے سلکان ویفر کی سطح زیادہ ہموار ہے اور نقصان کم ہے (جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے)۔ مارٹر سلیکن ویفر کے مقابلے میں، الکلی اور ڈائمنڈ وائر کاٹنے والی سلکان ویفر کی سطح کے رد عمل کی رفتار مارٹر کٹنگ مونوکریسٹل لائن سلکان ویفر کے مقابلے میں سست ہے، لہذا مخمل کے اثر پر سطح کی باقیات کا اثر زیادہ واضح ہے۔

شکل 4: (A) مارٹر کٹ سلیکان ویفر کا سرفیس مائیکروگراف (B) ڈائمنڈ وائر کٹ سلکان ویفر کا سرفیس مائکروگراف

ڈائمنڈ وائر کٹ سلکان ویفر سطح کا بنیادی بقایا ذریعہ

(1) کولنٹ: ڈائمنڈ وائر کاٹنے والے کولنٹ کے اہم اجزاء سرفیکٹینٹ، ڈسپرسنٹ، ڈیفاماجینٹ اور پانی اور دیگر اجزاء ہیں۔ بہترین کارکردگی کے ساتھ کاٹنے والے مائع میں اچھی معطلی، بازی اور صفائی کی آسان صلاحیت ہے۔ سرفیکٹینٹس میں عام طور پر بہتر ہائیڈرو فیلک خصوصیات ہوتی ہیں، جو سلکان ویفر کی صفائی کے عمل میں صاف کرنا آسان ہے۔ پانی میں ان اضافی اشیاء کی مسلسل ہلچل اور گردش بڑی تعداد میں جھاگ پیدا کرے گی، جس کے نتیجے میں کولنٹ کے بہاؤ میں کمی واقع ہوگی، ٹھنڈک کی کارکردگی متاثر ہوگی، اور شدید جھاگ اور یہاں تک کہ فوم اوور فلو کے مسائل، جو کہ استعمال کو شدید متاثر کریں گے۔ لہذا، کولنٹ عام طور پر defoaming ایجنٹ کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے. defoaming کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے، روایتی سلیکون اور polyether عام طور پر غریب ہائیڈرو فیلک ہوتے ہیں۔ پانی میں سالوینٹس جذب کرنے میں بہت آسان ہے اور بعد کی صفائی میں سلکان ویفر کی سطح پر رہتا ہے، جس کے نتیجے میں سفید دھبے کا مسئلہ پیدا ہوتا ہے۔ اور کولنٹ کے اہم اجزاء کے ساتھ اچھی طرح سے مطابقت نہیں رکھتا، لہذا، اسے دو اجزاء میں بنانا ضروری ہے، اہم اجزاء اور ڈی فومنگ ایجنٹوں کو پانی میں شامل کیا گیا تھا، استعمال کے عمل میں، فوم کی صورت حال کے مطابق، اینٹی فوم ایجنٹوں کے استعمال اور خوراک کو مقداری طور پر کنٹرول کرنے سے قاصر ہے، آسانی سے زیادہ مقدار میں استعمال کرنے کی اجازت دے سکتا ہے۔ باقیات، یہ کام کرنے میں بھی زیادہ تکلیف دہ ہے، تاہم، خام مال کی کم قیمت اور ڈیفوامنگ ایجنٹ کے خام مال کی وجہ سے، لہذا، زیادہ تر گھریلو کولنٹ اس فارمولے کے نظام کو استعمال کرتے ہیں۔ ایک اور کولنٹ ایک نئے ڈی فومنگ ایجنٹ کا استعمال کرتا ہے، مرکزی اجزاء کے ساتھ اچھی طرح سے مطابقت رکھتا ہے، کوئی اضافہ نہیں، مؤثر طریقے سے اور مقداری طور پر اس کی مقدار کو کنٹرول کر سکتا ہے، زیادہ استعمال کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے، مشقیں کرنا بھی بہت آسان ہے، مناسب صفائی کے عمل کے ساتھ، اس کی باقیات کو بہت کم سطح تک کنٹرول کیا جا سکتا ہے، جاپان میں اور اس کے گھریلو نظام کو اپنانے کی وجہ سے اس کی قیمت زیادہ ہوتی ہے، تاہم اس کے گھریلو نظام کو بہت کم لاگت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ قیمت فائدہ واضح نہیں ہے.

(2) گلو اور رال کا ورژن: ہیرے کے تار کاٹنے کے عمل کے بعد کے مرحلے میں، آنے والے سرے کے قریب سلیکون ویفر کو پہلے سے کاٹ دیا گیا ہے، آؤٹ لیٹ کے آخر میں سلیکون ویفر ابھی تک نہیں کاٹا گیا ہے، ابتدائی کٹے ہوئے ہیرے کے تار نے ربڑ کی تہہ اور رال کی پلیٹ میں کاٹنا شروع کر دیا ہے، چونکہ سلیکون اور سلیکون بورڈ دونوں کو کاٹ دیا گیا ہے۔ مصنوعات، اس کا نرم کرنے کا نقطہ بنیادی طور پر 55 اور 95 ℃ کے درمیان ہے، اگر ربڑ کی تہہ یا رال پلیٹ کا نرم کرنے کا نقطہ کم ہے، تو یہ کاٹنے کے عمل کے دوران آسانی سے گرم ہو سکتا ہے اور اسے نرم اور پگھلنے کا سبب بن سکتا ہے، اسٹیل کے تار اور سلیکون ویفر کی سطح سے منسلک ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے سلیکون کی کٹائی کی صلاحیت کم ہوتی ہے اور اس کی لائنوں میں کمی واقع ہوتی ہے۔ رال کے ساتھ، ایک بار منسلک ہونے کے بعد، اسے دھونا بہت مشکل ہے، اس طرح کی آلودگی زیادہ تر سلکان ویفر کے کنارے کنارے کے قریب ہوتی ہے۔

(3) سلکان پاؤڈر: ڈائمنڈ وائر کاٹنے کے عمل میں بہت زیادہ سلکان پاؤڈر تیار ہوتا ہے، کاٹنے کے ساتھ، مارٹر کولنٹ پاؤڈر کا مواد زیادہ سے زیادہ ہوتا ہے، جب پاؤڈر کافی بڑا ہوتا ہے، تو سلیکون کی سطح پر قائم رہتا ہے، اور سلکان پاؤڈر کے سائز اور سائز کے ڈائمنڈ تار کی کٹائی اس کے جذب کو آسان بناتی ہے، سلیکون کی سطح کو صاف کرنا مشکل بناتا ہے۔ لہذا، کولنٹ کی اپ ڈیٹ اور کوالٹی کو یقینی بنائیں اور کولنٹ میں پاؤڈر کی مقدار کو کم کریں۔

(4) صفائی کا ایجنٹ: ہیرے کے تار کاٹنے والے مینوفیکچررز کا موجودہ استعمال زیادہ تر ایک ہی وقت میں مارٹر کٹنگ کا استعمال کرتے ہیں، زیادہ تر مارٹر کٹنگ پری واشنگ، صفائی کے عمل اور صفائی ایجنٹ وغیرہ کا استعمال کرتے ہیں، کاٹنے کے طریقہ کار سے سنگل ڈائمنڈ وائر کاٹنے والی ٹیکنالوجی، لائن کا ایک مکمل سیٹ تشکیل دیتے ہیں، کولنٹ اور مارٹر کٹنگ میں بڑا فرق ہوتا ہے، صاف کرنے کے عمل میں بڑا فرق ہوتا ہے۔ وغیرہ ہیرے کے تار کاٹنے کے لئے ہونا چاہئے اسی ایڈجسٹمنٹ بنائیں. صفائی کا ایجنٹ ایک اہم پہلو ہے، اصل صفائی کا ایجنٹ فارمولہ سرفیکٹنٹ، الکلینٹی ڈائمنڈ وائر کاٹنے والے سلکان ویفر کی صفائی کے لیے موزوں نہیں ہے، ڈائمنڈ وائر سلکان ویفر کی سطح کے لیے ہونا چاہیے، ٹارگٹ کلیننگ ایجنٹ کی ساخت اور سطح کی باقیات، اور صفائی کے عمل کو اپنے ساتھ لیں۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، مارٹر کاٹنے میں ڈیفوامنگ ایجنٹ کی تشکیل کی ضرورت نہیں ہے۔

(5) پانی: ہیرے کے تار کاٹنا، پہلے سے دھونے اور اوور فلو پانی کی صفائی میں نجاست ہے، یہ سلکان ویفر کی سطح پر جذب ہو سکتا ہے۔

مخمل کے بالوں کو سفید ظاہر کرنے کے مسئلے کو کم کرنے کی تجاویز

(1) کولنٹ کو اچھی بازی کے ساتھ استعمال کرنے کے لیے، اور کولنٹ کو سلیکون ویفر کی سطح پر کولنٹ کے اجزاء کی باقیات کو کم کرنے کے لیے کم باقیات کو ڈیفوامنگ ایجنٹ استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔

(2) سلکان ویفر کی آلودگی کو کم کرنے کے لیے مناسب گلو اور رال پلیٹ کا استعمال کریں۔

(3) کولنٹ کو خالص پانی سے پتلا کر دیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ استعمال شدہ پانی میں کوئی آسانی سے بقایا نجاست نہیں ہے۔

(4) ڈائمنڈ وائر کٹ سلکان ویفر کی سطح کے لیے، سرگرمی اور صفائی کا اثر زیادہ موزوں صفائی ایجنٹ استعمال کریں۔

(5) کاٹنے کے عمل میں سلکان پاؤڈر کے مواد کو کم کرنے کے لیے ڈائمنڈ لائن کولنٹ آن لائن ریکوری سسٹم کا استعمال کریں، تاکہ ویفر کی سلکان ویفر سطح پر سلکان پاؤڈر کی باقیات کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کیا جا سکے۔ ایک ہی وقت میں، یہ پانی کے درجہ حرارت، بہاؤ اور پری واشنگ میں وقت کی بہتری کو بھی بڑھا سکتا ہے، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ سلکان پاؤڈر کو وقت پر دھویا جائے۔

(6) ایک بار جب سلکان ویفر کو صفائی کی میز پر رکھ دیا جائے تو اس کا فوری علاج کیا جانا چاہیے، اور صفائی کے پورے عمل کے دوران سلکان ویفر کو گیلا رکھیں۔

(7) سلکان ویفر ڈیگمنگ کے عمل میں سطح کو گیلا رکھتا ہے، اور قدرتی طور پر خشک نہیں ہوسکتا۔ (8) سلیکون ویفر کی صفائی کے عمل میں، ہوا میں لگنے والے وقت کو جہاں تک ممکن ہو کم کیا جا سکتا ہے تاکہ سلکان ویفر کی سطح پر پھولوں کی پیداوار کو روکا جا سکے۔

(9) صفائی کا عملہ صفائی کے پورے عمل کے دوران سیلیکون ویفر کی سطح سے براہ راست رابطہ نہیں کرے گا، اور ربڑ کے دستانے ضرور پہنیں، تاکہ فنگر پرنٹ پرنٹنگ نہ ہو۔

(10) حوالہ [2] میں، بیٹری اینڈ ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ H2O2 + alkali NaOH صفائی کے عمل کو 1:26 (3%NaOH حل) کے حجم کے تناسب کے مطابق استعمال کرتا ہے، جو مؤثر طریقے سے مسئلہ کی موجودگی کو کم کر سکتا ہے۔ اس کا اصول سیمی کنڈکٹر سلکان ویفر کے SC1 کلیننگ سلوشن (جسے عام طور پر مائع 1 کہا جاتا ہے) جیسا ہے۔ اس کا بنیادی طریقہ کار: سلیکون ویفر کی سطح پر آکسیڈیشن فلم H2O2 کے آکسیکرن سے بنتی ہے، جسے NaOH کے ذریعے corroded کیا جاتا ہے، اور آکسیکرن اور سنکنرن بار بار ہوتا ہے۔ لہذا، سلکان پاؤڈر، رال، دھات، وغیرہ سے منسلک ذرات بھی سنکنرن پرت کے ساتھ صفائی کے مائع میں گر جاتے ہیں؛ H2O2 کے آکسیکرن کی وجہ سے، ویفر کی سطح پر موجود نامیاتی مادہ CO2، H2O میں گل جاتا ہے اور ہٹا دیا جاتا ہے۔ صفائی کا یہ عمل سلکان وفر مینوفیکچررز اس عمل کو استعمال کرتے ہوئے ہیرے کے تار کاٹنے monocrystalline سلکان ویفر، گھریلو اور تائیوان میں سلکان ویفر اور مخمل سفید مسئلہ کی شکایات کے دیگر بیٹری مینوفیکچررز بیچ کے استعمال کی صفائی کے عمل کے لئے استعمال کرتے ہوئے کیا گیا ہے. بیٹری مینوفیکچررز بھی مؤثر طریقے سے مخمل سفید کی ظاہری شکل کو کنٹرول، اسی طرح مخمل پری صفائی کے عمل کا استعمال کیا ہے بھی ہیں. یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اس صفائی کے عمل کو سلکان ویفر کی صفائی کے عمل میں شامل کیا جاتا ہے تاکہ سلکان ویفر کی باقیات کو ہٹا دیا جائے تاکہ بیٹری کے آخر میں سفید بالوں کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کیا جا سکے۔

نتیجہ

فی الحال، ڈائمنڈ وائر کٹنگ سنگل کرسٹل کٹنگ کے شعبے میں اہم پروسیسنگ ٹیکنالوجی بن چکی ہے، لیکن مخمل کو سفید بنانے کے مسئلے کو فروغ دینے کے عمل میں سلیکون ویفر اور بیٹری مینوفیکچررز کو پریشان کر دیا گیا ہے، جس کی وجہ سے بیٹری مینوفیکچررز کو ہیرے کے تار کاٹنے کے لیے سلیکون ویفر میں کچھ مزاحمت ہے۔ سفید علاقے کے موازنہ کے تجزیہ کے ذریعے، یہ بنیادی طور پر سلیکون ویفر کی سطح پر باقیات کی وجہ سے ہوتا ہے۔ سیل میں سلکان ویفر کے مسئلے کو بہتر طریقے سے روکنے کے لیے، یہ مقالہ سلکان ویفر کی سطح کی آلودگی کے ممکنہ ذرائع کے ساتھ ساتھ پیداوار میں بہتری کی تجاویز اور اقدامات کا تجزیہ کرتا ہے۔ سفید دھبوں کی تعداد، علاقے اور شکل کے مطابق اسباب کا تجزیہ اور بہتری لائی جا سکتی ہے۔ یہ خاص طور پر ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ + الکلی کی صفائی کے عمل کو استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ کامیاب تجربے نے ثابت کیا ہے کہ یہ ہیرے کے تار کاٹنے والے سلیکون ویفر کو مخمل کو سفید کرنے کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے، عام صنعت کے اندرونی اور مینوفیکچررز کے حوالے سے۔