Me yasa ake buƙatar rage kiba?

A matakin tsarin baya,wafer ɗin wafer (wafer ɗin silicontare da da'irori a gaba) yana buƙatar a rage shi a baya kafin a yi amfani da shi, walda da marufi don rage tsayin da ke ɗaga fakitin, rage girman fakitin guntu, inganta ingancin watsawar zafi na guntu, aikin lantarki, halayen injiniya da rage yawan dicing. Niƙa baya yana da fa'idodin inganci mai yawa da ƙarancin farashi. Ya maye gurbin hanyoyin etching da ion na gargajiya don zama mafi mahimmancin fasahar rage baya.

Wafer ɗin da aka yi wa sirara

Yadda ake yin siriri?

Babban tsari na rage wafer a cikin tsarin marufi na gargajiya

Matakan takamaiman nawafer ɗin waferSiraran shine a haɗa wafer ɗin da za a sarrafa da fim ɗin siraran, sannan a yi amfani da injin tsabtacewa don shafa fim ɗin siraran da guntu da ke kan teburin wafer ɗin yumbu mai ramuka, a daidaita layukan tsakiya na ciki da waje na saman aiki na ƙafafun niƙa mai siffar kofin lu'u-lu'u zuwa tsakiyar wafer ɗin silicon, kuma wafer ɗin silicon da ƙafafun niƙa suna juyawa a kusa da gatarinsu don niƙawa. Niƙa ya haɗa da matakai uku: niƙa mai ƙarfi, niƙa mai kyau da gogewa.

Ana niƙa wafer ɗin da ke fitowa daga masana'antar wafer ɗin a baya don ya rage girman wafer ɗin zuwa kauri da ake buƙata don marufi. Lokacin niƙa wafer ɗin, ana buƙatar shafa tef ɗin a gaba (Active Area) don kare yankin da'irar, kuma a niƙa gefen baya a lokaci guda. Bayan niƙa, cire tef ɗin kuma a auna kauri.
Tsarin niƙawa da aka yi nasarar amfani da shi wajen shirya wafer ɗin silicon sun haɗa da niƙa tebur mai juyawa,wafer ɗin siliconniƙa mai juyawa, niƙa mai gefe biyu, da sauransu. Tare da ƙarin inganta buƙatun ingancin saman wafers na silicon guda ɗaya, ana ci gaba da gabatar da sabbin fasahohin niƙa, kamar niƙa TAIKO, niƙa injinan sinadarai, niƙa mai gogewa da niƙa faifai na duniya.

Niƙa tebur mai juyawa:

Niƙa tebur mai juyawa (niƙa tebur mai juyawa) tsari ne na niƙa da farko da ake amfani da shi wajen shirya wafer ɗin silicon da kuma rage kitsen baya. An nuna ƙa'idarsa a Hoto na 1. Ana sanya wafer ɗin silicon a kan kofunan tsotsa na teburin mai juyawa, kuma ana juyawa tare da juyawa ta hanyar da teburin mai juyawa ke motsawa. Wafer ɗin silicon da kansu ba sa juyawa a kusa da axis ɗinsu; ana ciyar da ƙafafun niƙa a axial yayin da ake juyawa a babban gudu, kuma diamita na ƙafafun niƙa ya fi diamita na wafer ɗin silicon girma. Akwai nau'ikan niƙa tebur mai juyawa guda biyu: niƙa fuska da niƙa fuska mai juyawa. A cikin niƙa fuska, faɗin ƙafafun niƙa ya fi diamita na wafer ɗin silicon girma, kuma sandar ƙafafun niƙa tana ci gaba da tafiya tare da alkiblar axial ɗinsa har sai an sarrafa abin da ya wuce, sannan a juya wafer ɗin silicon a ƙarƙashin tuƙin teburin mai juyawa; a cikin niƙa fuska mai juyawa, ƙafafun niƙa suna ci gaba tare da alkiblar axial ɗinsa, kuma wafer ɗin silicon yana ci gaba da juyawa ƙarƙashin tuƙin faifai mai juyawa, kuma ana kammala niƙa ta hanyar ciyarwa mai juyawa (sake juyawa) ko ciyarwa mai rarrafe (screepfeed).

Hoto na 1, zane mai zane na ƙa'idar niƙa tebur mai juyawa (fuska mai tangent)

Idan aka kwatanta da hanyar niƙa, niƙa tebur mai juyawa yana da fa'idodin babban saurin cirewa, ƙarancin lalacewar saman, da sauƙin sarrafa kansa. Duk da haka, ainihin yankin niƙa (niƙa mai aiki) B da kusurwar yankewa θ (kusurwar da ke tsakanin da'irar waje ta ƙafafun niƙa da da'irar waje ta silicon wafer) a cikin tsarin niƙa suna canzawa tare da canza matsayin yanke na ƙafafun niƙa, wanda ke haifar da ƙarfin niƙa mara ƙarfi, wanda ke sa ya yi wuya a sami daidaiton saman da ya dace (ƙimar TTV mai girma), kuma yana haifar da lahani cikin sauƙi kamar rugujewar gefen da rugujewar gefen. Ana amfani da fasahar niƙa tebur mai juyawa galibi don sarrafa wafers silicon guda ɗaya a ƙasa da 200mm. Ƙara girman wafers silicon guda ɗaya ya gabatar da manyan buƙatu don daidaiton saman da daidaiton motsi na bencin aiki na kayan aiki, don haka niƙa tebur mai juyawa bai dace da niƙa wafers silicon guda ɗaya sama da 300mm ba.
Domin inganta ingancin niƙa, kayan aikin niƙa na kasuwanci yawanci suna amfani da tsarin ƙafafun niƙa mai yawa. Misali, an sanya saitin ƙafafun niƙa mai ƙarfi da saitin ƙafafun niƙa mai kyau a kan kayan aikin, kuma teburin juyawa yana juya da'ira ɗaya don kammala niƙa mai ƙarfi da niƙa mai kyau bi da bi. Wannan nau'in kayan aikin ya haɗa da G-500DS na Kamfanin GTI na Amurka (Hoto na 2).

Hoto na 2, Kayan aikin niƙa tebur mai juyawa na G-500DS na Kamfanin GTI a Amurka

Niƙa wafer ɗin silicon:

Domin biyan buƙatun shirya babban wafer na silicon da sarrafa rage kitsen baya, da kuma samun daidaiton saman tare da ƙimar TTV mai kyau. A shekarar 1988, wani masanin Japan Matsui ya gabatar da hanyar niƙa mai juyawar wafer na silicon (in-feeding). An nuna ƙa'idarsa a Hoto na 3. Wafer ɗin silicon mai lu'u-lu'u guda ɗaya da ƙafafun niƙa mai siffar kofin da aka lu'u-lu'u da aka lu'u-lu'u da ke kan teburin aiki suna juyawa a kusa da gatarinsu, kuma ana ci gaba da ciyar da ƙafafun niƙa tare da alkiblar axial a lokaci guda. Daga cikinsu, diamita na ƙafafun niƙa ya fi girma fiye da diamita na wafer ɗin silicon da aka sarrafa, kuma kewayensa yana ratsa tsakiyar wafer ɗin silicon. Domin rage ƙarfin niƙa da rage zafin niƙa, yawanci ana yanke kofin tsotsar injin zuwa siffar convex ko concave ko kuma an daidaita kusurwar da ke tsakanin sandar niƙa da kuma sandar tsotsar kofin don tabbatar da niƙa mai kusantar juna tsakanin ƙafafun niƙa da wafer ɗin silicon.

Siffa ta 3, Zane-zanen tsari na ƙa'idar niƙa mai juyawa ta silicon wafer

Idan aka kwatanta da niƙa tebur mai juyawa, niƙa mai juyawa na silicon wafer yana da fa'idodi masu zuwa: ① Niƙa mai juyawa na lokaci ɗaya na iya sarrafa manyan wafers na silicon a kan 300mm; ② Ainihin yankin niƙa B da kusurwar yankewa θ suna dawwama, kuma ƙarfin niƙa yana da ƙarfi sosai; ③ Ta hanyar daidaita kusurwar karkata tsakanin axis na ƙafafun niƙa da axis na silicon wafer, ana iya sarrafa siffar saman wafer na silicon crystal guda ɗaya don samun daidaito mafi kyau na siffar saman. Bugu da ƙari, yankin niƙa da kusurwar yankewa θ na niƙa mai juyawa na silicon wafer suma suna da fa'idodin niƙa mai girma, sauƙin kauri akan layi da gano ingancin saman da sarrafawa, tsarin kayan aiki mai sauƙi, sauƙin niƙa mai haɗawa da yawa, da ingantaccen niƙa mai yawa.
Domin inganta ingancin samarwa da kuma biyan buƙatun layukan samar da semiconductor, kayan aikin niƙa na kasuwanci bisa ga ƙa'idar niƙa mai juyawa na silicon wafer suna ɗaukar tsarin tashoshi da yawa, wanda zai iya kammala niƙa mai ƙarfi da niƙa mai kyau a cikin lodawa da sauke kaya ɗaya. Idan aka haɗa shi da sauran kayan aiki na taimako, zai iya aiwatar da niƙa mai cikakken atomatik na wafers ɗin silicon guda ɗaya "bushewa/bushewa" da "kaset zuwa kaset".

Nika mai gefe biyu:

Lokacin da niƙa mai juyawa na silicon wafer ke sarrafa saman saman da ƙasan wafer ɗin silicon, ana buƙatar a juya aikin a matakai, wanda ke iyakance ingancinsa. A lokaci guda, niƙa mai juyawa na silicon wafer yana da kwafin kuskuren saman (kwafi) da alamun niƙa (alamar niƙa), kuma ba zai yiwu a cire lahani kamar su waviness da taper a saman wafer ɗin silicon crystal guda ɗaya bayan yanke waya (sauke da yawa), kamar yadda aka nuna a Hoto na 4. Don shawo kan lahani da ke sama, fasahar niƙa mai gefe biyu (niƙa gefe biyu) ta bayyana a cikin shekarun 1990, kuma an nuna ƙa'idarta a Hoto na 5. Maƙallan da aka rarraba a ɓangarorin biyu suna manne wafer ɗin silicon crystal guda ɗaya a cikin zoben riƙewa kuma ana juyawa a hankali ta hanyar abin naɗin. Tayoyin niƙa mai siffar kofin guda biyu suna nan a ɓangarorin biyu na wafer ɗin silicon crystal guda ɗaya. Idan aka tuƙa su da sandar lantarki mai ɗauke da iska, suna juyawa a akasin haka kuma suna ciyarwa a axial don cimma niƙa mai gefe biyu na wafer ɗin silicon crystal guda ɗaya. Kamar yadda aka gani daga hoton, niƙa mai gefe biyu zai iya kawar da laviness da taper a saman wafer silicon guda ɗaya bayan yanke waya. Dangane da tsarin da aka tsara na axis na ƙafafun niƙa, niƙa mai gefe biyu na iya zama a kwance da a tsaye. Daga cikinsu, niƙa mai gefe biyu a kwance na iya rage tasirin lalacewar wafer silicon da nauyin wafer silicon ya haifar akan ingancin niƙa, kuma yana da sauƙi a tabbatar da cewa yanayin niƙa a ɓangarorin biyu na wafer silicon guda ɗaya iri ɗaya ne, kuma barbashi masu gogewa da guntun niƙa ba su da sauƙin zama a saman wafer silicon guda ɗaya. Hanya ce mai kyau ta niƙa.

Hoto na 4, "Kwafi na Kuskure" da lahani na alamun lalacewa a cikin niƙa juyawar wafer na silicon

Siffa ta 5, zane-zane na ƙa'idar niƙa mai gefe biyu

Tebur na 1 yana nuna kwatancen da ke tsakanin niƙa da niƙa mai gefe biyu na nau'ikan wafer silicon guda uku da ke sama. Niƙa mai gefe biyu galibi ana amfani da shi ne don sarrafa wafer silicon ƙasa da 200mm, kuma yana da yawan wafer mai yawa. Saboda amfani da ƙafafun niƙa mai gyara, niƙa wafer silicon guda ɗaya na iya samun ingancin saman da ya fi na niƙa mai gefe biyu. Saboda haka, duka wafer silicon mai juyawa da niƙa mai gefe biyu na iya biyan buƙatun ingancin sarrafawa na wafer silicon 300mm na yau da kullun, kuma a halin yanzu sune mafi mahimmancin hanyoyin sarrafa lanƙwasa. Lokacin zaɓar hanyar sarrafa lanƙwasa mai layi da silicon, ya zama dole a yi la'akari da buƙatun girman diamita, ingancin saman, da fasahar sarrafa wafer mai gogewa na wafer silicon guda ɗaya. Rage bayan wafer zai iya zaɓar hanyar sarrafawa mai gefe ɗaya kawai, kamar hanyar niƙa mai layi da silicon.

Baya ga zaɓar hanyar niƙa a cikin niƙa silicon wafer, yana da mahimmanci a tantance zaɓin sigogin tsari masu ma'ana kamar matsin lamba mai kyau, girman ƙwayar dabaran niƙa, maƙallin ƙafafun niƙa, saurin ƙafafun niƙa, saurin wafer silicon wafer, ɗankowar ruwa da ƙimar kwarara, da sauransu, da kuma tantance hanyar aiwatarwa mai ma'ana. Yawanci, ana amfani da tsarin niƙa mai rarrabuwa wanda ya haɗa da niƙa mai ƙarfi, niƙa rabin-kammalawa, niƙa gamawa, niƙa mara walƙiya da kuma baya a hankali don samun wafer silicon guda ɗaya tare da ingantaccen aiki mai yawa, babban lanƙwasa saman da ƙarancin lalacewar saman.