समाचार

हीरा तार काट्ने प्रविधिलाई समेकन घर्षण काट्ने प्रविधि पनि भनिन्छ। यो स्टील तारको सतहमा समेकित हीरा घर्षणको इलेक्ट्रोप्लेटिंग वा रेजिन बन्धन विधिको प्रयोग हो, हीरा तार सिलिकन रड वा सिलिकन इन्गटको सतहमा सिधै कार्य गर्दछ र काट्ने प्रभाव प्राप्त गर्न ग्राइन्डिंग उत्पादन गर्दछ। हीरा तार काट्नेमा छिटो काट्ने गति, उच्च काट्ने शुद्धता र कम सामग्री हानिको विशेषताहरू छन्।

हाल, हीरा तार काट्ने सिलिकन वेफरको लागि एकल क्रिस्टल बजार पूर्ण रूपमा स्वीकार गरिएको छ, तर यसले प्रचारको प्रक्रियामा पनि सामना गरेको छ, जसमध्ये मखमली सेतो सबैभन्दा सामान्य समस्या हो। यसलाई ध्यानमा राख्दै, यो पेपर हीरा तार काट्ने मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर मखमली सेतो समस्यालाई कसरी रोक्ने भन्ने कुरामा केन्द्रित छ।

डायमण्ड वायर काट्ने मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको सफाई प्रक्रिया भनेको रेजिन प्लेटबाट तार आरा मेसिन उपकरणले काटेको सिलिकन वेफर हटाउनु, रबर स्ट्रिप हटाउनु र सिलिकन वेफर सफा गर्नु हो। सफाई उपकरण मुख्यतया पूर्व-सफाई मेसिन (डिगमिङ मेसिन) र सफाई मेसिन हो। पूर्व-सफाई मेसिनको मुख्य सफाई प्रक्रिया हो: खुवाउने-स्प्रे-स्प्रे-अल्ट्रासोनिक सफाई-डिगमिङ-सफा पानी कुल्ला-कम खुवाउने। सफाई मेसिनको मुख्य सफाई प्रक्रिया हो: खुवाउने-शुद्ध पानी कुल्ला-शुद्ध पानी कुल्ला-क्षार धुने-क्षार धुने-शुद्ध पानी कुल्ला-शुद्ध पानी कुल्ला-पूर्व-निर्जलीकरण (ढिलो उठाउने) -सुकाउने-खुवाउने।

एकल-क्रिस्टल मखमली बनाउने सिद्धान्त

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको एनिसोट्रोपिक क्षरणको विशेषता हो। प्रतिक्रिया सिद्धान्त निम्न रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण हो:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

सारमा, साबर गठन प्रक्रिया यो हो: विभिन्न क्रिस्टल सतहको फरक क्षरण दरको लागि NaOH घोल, (१००) सतह क्षरण गति (१११) भन्दा, त्यसैले (१००) एनिसोट्रोपिक क्षरण पछि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरमा, अन्ततः (१११) चार-पक्षीय शंकुको लागि सतहमा गठन हुन्छ, अर्थात् "पिरामिड" संरचना (चित्र १ मा देखाइए अनुसार)। संरचना बनेपछि, जब प्रकाश एक निश्चित कोणमा पिरामिड ढलानमा आसन्न हुन्छ, प्रकाश अर्को कोणमा ढलानमा परावर्तित हुनेछ, माध्यमिक वा बढी अवशोषण बनाउनेछ, यसरी सिलिकन वेफरको सतहमा परावर्तनशीलता घटाउनेछ, अर्थात्, प्रकाश जाल प्रभाव (चित्र २ हेर्नुहोस्)। "पिरामिड" संरचनाको आकार र एकरूपता जति राम्रो हुन्छ, जाल प्रभाव त्यति नै स्पष्ट हुन्छ, र सिलिकन वेफरको सतह उत्सर्जन दर त्यति नै कम हुन्छ।

चित्र १: क्षार उत्पादन पछि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको माइक्रोमोर्फोलोजी

चित्र २: "पिरामिड" संरचनाको प्रकाश पासो सिद्धान्त

एकल क्रिस्टल सेतो पार्ने विश्लेषण

सेतो सिलिकन वेफरमा इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप स्क्यान गर्दा, यो पत्ता लाग्यो कि क्षेत्रमा सेतो वेफरको पिरामिड माइक्रोस्ट्रक्चर मूल रूपमा बनेको थिएन, र सतहमा "मोमी" अवशेषको तह जस्तो देखिन्थ्यो, जबकि एउटै सिलिकन वेफरको सेतो क्षेत्रमा रहेको साबरको पिरामिड संरचना राम्रोसँग बनेको थियो (चित्र ३ हेर्नुहोस्)। यदि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको सतहमा अवशेषहरू छन् भने, सतहमा अवशेष क्षेत्र "पिरामिड" संरचना आकार हुनेछ र सामान्य क्षेत्रको एकरूपता उत्पादन र प्रभाव अपर्याप्त हुनेछ, परिणामस्वरूप अवशेष मखमली सतह परावर्तन सामान्य क्षेत्र भन्दा उच्च हुन्छ, दृश्यमा सामान्य क्षेत्रको तुलनामा उच्च परावर्तन भएको क्षेत्र सेतो रूपमा प्रतिबिम्बित हुन्छ। सेतो क्षेत्रको वितरण आकारबाट देख्न सकिन्छ, यो ठूलो क्षेत्रमा नियमित वा नियमित आकारको छैन, तर स्थानीय क्षेत्रहरूमा मात्र हो। यो हुनुपर्छ कि सिलिकन वेफरको सतहमा स्थानीय प्रदूषकहरू सफा गरिएको छैन, वा सिलिकन वेफरको सतह स्थिति माध्यमिक प्रदूषणको कारणले भएको हो।

चित्र ३: मखमली सेतो सिलिकन वेफरहरूमा क्षेत्रीय सूक्ष्म संरचना भिन्नताहरूको तुलना

हीरा तार काट्ने सिलिकन वेफरको सतह बढी चिल्लो हुन्छ र क्षति कम हुन्छ (चित्र ४ मा देखाइए अनुसार)। मोर्टार सिलिकन वेफरको तुलनामा, क्षार र हीरा तार काट्ने सिलिकन वेफर सतहको प्रतिक्रिया गति मोर्टार काट्ने मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफरको भन्दा ढिलो हुन्छ, त्यसैले मखमली प्रभावमा सतह अवशेषहरूको प्रभाव बढी स्पष्ट हुन्छ।

चित्र ४: (A) मोर्टार काटिएको सिलिकन वेफरको सतह माइक्रोग्राफ (B) हीरा तार काटिएको सिलिकन वेफरको सतह माइक्रोग्राफ

हीरा तार-कट सिलिकन वेफर सतहको मुख्य अवशिष्ट स्रोत

(१) शीतलक: हीरा तार काट्ने शीतलकका मुख्य घटकहरू सर्फ्याक्टेन्ट, डिस्पर्सेन्ट, डिफेम्याजेन्ट र पानी र अन्य घटकहरू हुन्। उत्कृष्ट प्रदर्शन भएको काट्ने तरल पदार्थमा राम्रो सस्पेन्सन, डिस्पर्सेन्ट र सजिलो सफाई क्षमता हुन्छ। सर्फ्याक्टेन्टहरूमा सामान्यतया राम्रो हाइड्रोफिलिक गुणहरू हुन्छन्, जुन सिलिकन वेफर सफा गर्ने प्रक्रियामा सफा गर्न सजिलो हुन्छ। पानीमा यी additives को निरन्तर हलचल र परिसंचरणले ठूलो संख्यामा फोम उत्पादन गर्नेछ, जसको परिणामस्वरूप शीतलक प्रवाहमा कमी आउँछ, शीतलक प्रदर्शनलाई असर गर्छ, र गम्भीर फोम र फोम ओभरफ्लो समस्याहरू पनि हुन्छन्, जसले प्रयोगलाई गम्भीर रूपमा असर गर्नेछ। त्यसकारण, शीतलक सामान्यतया डिफोमिङ एजेन्टसँग प्रयोग गरिन्छ। डिफोमिङ प्रदर्शन सुनिश्चित गर्न, परम्परागत सिलिकन र पोलिथर सामान्यतया कमजोर हाइड्रोफिलिक हुन्छन्। पानीमा रहेको विलायकलाई सोस्न धेरै सजिलो हुन्छ र पछिको सफाईमा सिलिकन वेफरको सतहमा रहन्छ, जसले गर्दा सेतो दागको समस्या हुन्छ। र शीतलकको मुख्य घटकहरूसँग राम्रोसँग मिल्दैन, त्यसैले, यसलाई दुई घटकहरूमा बनाउनु पर्छ, मुख्य घटकहरू र डिफोमिङ एजेन्टहरू पानीमा थपिएका थिए, प्रयोगको प्रक्रियामा, फोम अवस्था अनुसार, एन्टिफोम एजेन्टहरूको प्रयोग र खुराकलाई मात्रात्मक रूपमा नियन्त्रण गर्न असमर्थ, एनोमिङ एजेन्टहरूको ओभरडोजलाई सजिलै अनुमति दिन सक्छ, सिलिकन वेफर सतह अवशेषहरूमा वृद्धि निम्त्याउँछ, यो सञ्चालन गर्न पनि बढी असुविधाजनक छ, यद्यपि, कच्चा पदार्थ र डिफोमिङ एजेन्ट कच्चा पदार्थहरूको कम मूल्यको कारणले गर्दा, त्यसैले, धेरैजसो घरेलु शीतलकहरूले यो सूत्र प्रणाली प्रयोग गर्छन्; अर्को शीतलकले नयाँ डिफोमिङ एजेन्ट प्रयोग गर्दछ, मुख्य घटकहरूसँग राम्रोसँग उपयुक्त हुन सक्छ, कुनै थप छैन, प्रभावकारी र मात्रात्मक रूपमा यसको मात्रा नियन्त्रण गर्न सक्छ, प्रभावकारी रूपमा अत्यधिक प्रयोगलाई रोक्न सक्छ, अभ्यासहरू गर्न पनि धेरै सुविधाजनक छ, उचित सफाई प्रक्रियाको साथ, यसको अवशेषहरूलाई धेरै कम स्तरमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ, जापान र केही घरेलु निर्माताहरूले यो सूत्र प्रणाली अपनाउँछन्, यद्यपि, यसको उच्च कच्चा पदार्थ लागतको कारण, यसको मूल्य लाभ स्पष्ट छैन।

(२) ग्लु र रेजिन संस्करण: हीरा तार काट्ने प्रक्रियाको पछिल्लो चरणमा, आगमन छेउको नजिकको सिलिकन वेफर पहिले नै काटिएको छ, आउटलेट छेउमा रहेको सिलिकन वेफर अझै काटिएको छैन, प्रारम्भिक काटिएको हीरा तार रबर तह र रेजिन प्लेटमा काट्न थालेको छ। सिलिकन रड ग्लु र रेजिन बोर्ड दुवै इपोक्सी रेजिन उत्पादनहरू भएकाले, यसको नरम बिन्दु मूलतः ५५ र ९५ डिग्री सेल्सियसको बीचमा हुन्छ। यदि रबर तह वा रेजिन प्लेटको नरम बिन्दु कम छ भने, यो काट्ने प्रक्रियाको क्रममा सजिलै तातो हुन सक्छ र यसलाई नरम र पग्लन सक्छ। स्टीलको तार र सिलिकन वेफर सतहमा जोडिएको छ, जसले हीरा रेखाको काट्ने क्षमता घटाउँछ, वा सिलिकन वेफरहरू प्राप्त हुन्छन् र रेजिनले दाग हुन्छन्, एक पटक जोडिएपछि, यसलाई धुन धेरै गाह्रो हुन्छ। यस्तो प्रदूषण प्रायः सिलिकन वेफरको किनारा किनारा नजिकै हुन्छ।

(३) सिलिकन पाउडर: हीराको तार काट्ने प्रक्रियामा धेरै सिलिकन पाउडर उत्पादन हुनेछ, काट्ने क्रममा, मोर्टार कूलेन्ट पाउडरको मात्रा बढ्दै जानेछ, जब पाउडर पर्याप्त ठूलो हुन्छ, सिलिकन सतहमा टाँसिनेछ, र सिलिकन पाउडरको आकार र आकारको हीराको तार काट्दा सिलिकन सतहमा यसको अवशोषण सजिलो हुन्छ, यसलाई सफा गर्न गाह्रो बनाउँछ। त्यसकारण, शीतलकको अद्यावधिक र गुणस्तर सुनिश्चित गर्नुहोस् र शीतलकमा पाउडरको मात्रा कम गर्नुहोस्।

(४) सफाई एजेन्ट: हीरा तार काट्ने निर्माताहरूको हालको प्रयोग प्रायः एकै समयमा मोर्टार काट्ने प्रयोग गर्ने, प्रायः मोर्टार काट्ने पूर्व धुने, सफाई प्रक्रिया र सफाई एजेन्ट, आदि प्रयोग गर्ने, काट्ने संयन्त्रबाट एकल हीरा तार काट्ने प्रविधि, लाइनको पूर्ण सेट बनाउने, शीतलक र मोर्टार काट्नेमा ठूलो भिन्नता हुन्छ, त्यसैले सम्बन्धित सफाई प्रक्रिया, सफाई एजेन्टको खुराक, सूत्र, आदि हीरा तार काट्नेको लागि हुनुपर्छ। सफाई एजेन्ट एक महत्त्वपूर्ण पक्ष हो, मूल सफाई एजेन्ट सूत्र सर्फ्याक्टेन्ट, क्षारीयता हीरा तार काट्ने सिलिकन वेफर सफा गर्न उपयुक्त छैन, हीरा तार सिलिकन वेफरको सतहको लागि हुनुपर्छ, लक्षित सफाई एजेन्टको संरचना र सतह अवशेषहरू, र सफाई प्रक्रियासँगै लिनुहोस्। माथि उल्लेख गरिएझैं, मोर्टार काट्नेमा डिफोमिङ एजेन्टको संरचना आवश्यक पर्दैन।

(५) पानी: हीराको तार काट्ने, धुने र सफा गर्ने काम ओभरफ्लो पानीमा अशुद्धता हुन्छ, यो सिलिकन वेफरको सतहमा सोस्न सक्छ।

मखमली कपाल सेतो बनाउने समस्या कम गर्ने सुझावहरू

(१) राम्रो फैलावट भएको शीतलक प्रयोग गर्न, र शीतलकले सिलिकन वेफरको सतहमा शीतलक घटकहरूको अवशेष कम गर्न कम-अवशेष डिफोमिङ एजेन्ट प्रयोग गर्न आवश्यक छ;

(२) सिलिकन वेफरको प्रदूषण कम गर्न उपयुक्त ग्लु र रेजिन प्लेट प्रयोग गर्नुहोस्;

(३) प्रयोग गरिएको पानीमा सजिलै अवशिष्ट अशुद्धता नहोस् भनेर सुनिश्चित गर्न शीतलकलाई शुद्ध पानीले पातलो पारिन्छ;

(४) हीरा तार काटिएको सिलिकन वेफरको सतहको लागि, गतिविधि र सफाई प्रभाव बढी उपयुक्त सफाई एजेन्ट प्रयोग गर्नुहोस्;

(५) वेफरको सिलिकन वेफर सतहमा सिलिकन पाउडरको अवशेषलाई प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण गर्न, काट्ने प्रक्रियामा सिलिकन पाउडरको सामग्री कम गर्न डायमंड लाइन कूलेन्ट अनलाइन रिकभरी प्रणाली प्रयोग गर्नुहोस्। साथै, यसले सिलिकन पाउडर समयमै धोइएको सुनिश्चित गर्न, पूर्व-धुने क्रममा पानीको तापक्रम, प्रवाह र समयको सुधार पनि बढाउन सक्छ।

(६) सिलिकन वेफरलाई सफा गर्ने टेबलमा राखेपछि, यसलाई तुरुन्तै प्रशोधन गर्नुपर्छ, र सम्पूर्ण सफाई प्रक्रियाभरि सिलिकन वेफरलाई भिजेको राख्नुपर्छ।

(७) सिलिकन वेफरले डिगमिङको प्रक्रियामा सतहलाई भिजेको राख्छ र प्राकृतिक रूपमा सुक्न सक्दैन। (८) सिलिकन वेफरको सफाई प्रक्रियामा, सिलिकन वेफरको सतहमा फूल उत्पादन रोक्नको लागि हावामा उजागर हुने समयलाई सकेसम्म कम गर्न सकिन्छ।

(९) सफाई कर्मचारीहरूले सम्पूर्ण सफाई प्रक्रियाको क्रममा सिलिकन वेफरको सतहमा सिधै सम्पर्क गर्नु हुँदैन, र औंठाछाप प्रिन्ट हुनबाट बच्न रबरको पन्जा लगाउनु पर्छ।

(१०) सन्दर्भ [२] मा, ब्याट्रीको छेउमा १:२६ (३%NaOH घोल) को भोल्युम अनुपात अनुसार हाइड्रोजन पेरोक्साइड H2O2 + अल्काली NaOH सफाई प्रक्रिया प्रयोग गरिन्छ, जसले समस्याको घटनालाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ। यसको सिद्धान्त अर्धचालक सिलिकन वेफरको SC1 सफाई घोल (सामान्यतया तरल १ भनेर चिनिन्छ) जस्तै हो। यसको मुख्य संयन्त्र: सिलिकन वेफर सतहमा अक्सिडेशन फिल्म H2O2 को अक्सिडेशन द्वारा बनाइन्छ, जुन NaOH द्वारा क्षय हुन्छ, र अक्सिडेशन र क्षय बारम्बार हुन्छ। त्यसकारण, सिलिकन पाउडर, राल, धातु, आदिमा जोडिएका कणहरू पनि जंग तहको साथ सफाई तरलमा खस्छन्; H2O2 को अक्सिडेशनको कारण, वेफर सतहमा रहेको जैविक पदार्थ CO2, H2O मा विघटित हुन्छ र हटाइन्छ। सफाईको यो प्रक्रिया सिलिकन वेफर निर्माताहरूले यो प्रक्रिया प्रयोग गरेर हीरा तार काट्ने मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन वेफर, सिलिकन वेफरको सफाई प्रक्रिया गर्न प्रयोग गर्दै आएका छन्, घरेलु र ताइवान र अन्य ब्याट्री निर्माताहरूले मखमली सेतो समस्या गुनासोहरूको ब्याच प्रयोग गर्छन्। ब्याट्री निर्माताहरूले पनि यस्तै मखमली पूर्व-सफाई प्रक्रिया प्रयोग गरेका छन्, जसले मखमली सेतो रंगको उपस्थितिलाई प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण गर्दछ। यो देख्न सकिन्छ कि यो सफाई प्रक्रिया सिलिकन वेफर सफाई प्रक्रियामा सिलिकन वेफर अवशेषहरू हटाउन थपिएको छ ताकि ब्याट्रीको छेउमा सेतो कपालको समस्यालाई प्रभावकारी रूपमा समाधान गर्न सकियोस्।

निष्कर्ष

हाल, सिंगल क्रिस्टल काट्ने क्षेत्रमा हीराको तार काट्ने मुख्य प्रशोधन प्रविधि बनेको छ, तर मखमलीलाई सेतो बनाउने समस्यालाई प्रवर्द्धन गर्ने प्रक्रियामा सिलिकन वेफर र ब्याट्री निर्माताहरूलाई समस्यामा पारेको छ, जसले गर्दा ब्याट्री निर्माताहरूले हीराको तार काट्ने सिलिकन वेफरमा केही प्रतिरोध छ भनेर देखाउँछन्। सेतो क्षेत्रको तुलनात्मक विश्लेषण मार्फत, यो मुख्यतया सिलिकन वेफरको सतहमा रहेको अवशेषको कारणले हुन्छ। सेलमा सिलिकन वेफरको समस्यालाई राम्रोसँग रोक्नको लागि, यो पेपरले सिलिकन वेफरको सतह प्रदूषणको सम्भावित स्रोतहरूको विश्लेषण गर्दछ, साथै उत्पादनमा सुधार सुझावहरू र उपायहरू। सेतो दागहरूको संख्या, क्षेत्र र आकार अनुसार, कारणहरूको विश्लेषण र सुधार गर्न सकिन्छ। विशेष गरी हाइड्रोजन पेरोक्साइड + क्षार सफाई प्रक्रिया प्रयोग गर्न सिफारिस गरिन्छ। सफल अनुभवले प्रमाणित गरेको छ कि यसले सामान्य उद्योग भित्री र निर्माताहरूको सन्दर्भको लागि हीराको तार काट्ने सिलिकन वेफर बनाउने मखमली सेतो बनाउने समस्यालाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ।