ওয়েফার ল্যাপিং এবং পলিশিং প্রক্রিয়ার একটি প্রাথমিক ওভারভিউ
সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জটিল জগতে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করা শুরু হয় একটি পাতলা, আদিম, ওয়েফার নামে পরিচিত সিলিকনের আদি স্লাইস দিয়ে। এই ওয়েফারের পৃষ্ঠের গুণমান সর্বাপেক্ষা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ যেকোনো অপূর্ণতা ডিভাইসের ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। প্রয়োজনীয় সমতলতা এবং মসৃণতা অর্জনের জন্য নিযুক্ত দুটি গুরুত্বপূর্ণ যান্ত্রিক প্রক্রিয়া হল ল্যাপিং এবং পলিশিং। এই নিবন্ধটি এই প্রয়োজনীয় পদক্ষেপগুলির একটি প্রাথমিক ওভারভিউ প্রদান করে।
সমতলতা এবং মসৃণতা জন্য প্রয়োজন
একটি একক ক্রিস্টাল ইনগট থেকে টুকরো টুকরো করে কাটার পর, একটি কাঁচা ওয়েফারের একটি রুক্ষ, ক্ষতিগ্রস্থ পৃষ্ঠ থাকে এবং উল্লেখযোগ্য পুরুত্বের তারতম্য থাকে। আধুনিক ন্যানোস্কেল সার্কিট্রি সার্কিট্রির জন্য, এই ধরনের অপূর্ণতা অগ্রহণযোগ্য। ফটোলিথোগ্রাফির সময় সুনির্দিষ্ট ফোকাস নিশ্চিত করার জন্য ওয়েফারগুলি অবশ্যই পুরোপুরি সমতল হতে হবে এবং ট্রানজিস্টর এবং আন্তঃসংযোগগুলি তৈরি করার জন্য একটি আয়না-মসৃণ, ক্ষতি-মুক্ত পৃষ্ঠ থাকতে হবে। এখানেই ল্যাপিং এবং পলিশিং খেলায় আসে।
পর্যায় 1: ওয়েফার ল্যাপিং
স্লাইস করার পরে ওয়েফারের জ্যামিতি পরিমার্জন করার প্রথম বড় ধাপ হল ল্যাপিং। এর প্রাথমিক লক্ষ্য মসৃণতা নয়, বরংবিশ্বব্যাপী সমতলতা এবং অভিন্ন বেধ অপসারণ.
প্রক্রিয়া:ওয়েফারগুলি সিরামিক ক্যারিয়ার প্লেটের উপর মাউন্ট করা হয় এবং একটি বড়, ঘূর্ণায়মান কাস্ট-লোহার প্লেটের উপর মুখ-নিচে রাখা হয় যাকে ল্যাপ প্লেট বলা হয়। একটি ঘর্ষণকারী স্লারি-সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) বা সিলিকন কার্বাইড (SiC) কণা একটি কুল্যান্টের সাথে মিশ্রিত করে- ক্রমাগত প্লেটে খাওয়ানো হয়। বাহক এবং ল্যাপ প্লেটের একযোগে ঘূর্ণন একটি নাকাল গতি তৈরি করে যা যান্ত্রিকভাবে ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে উপাদানগুলি সরিয়ে দেয়।
মূল উদ্দেশ্য:
1. করাতের ক্ষতি দূর করুন:এটি স্লাইসিংয়ের সময় তারের করাতের দ্বারা সৃষ্ট পৃষ্ঠতলের ফাটল এবং চাপ দূর করে।
2. মাত্রিক নিয়ন্ত্রণ অর্জন করুন:এটি সমস্ত ওয়েফারকে একটি অত্যন্ত উচ্চ সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং লক্ষ্য বেধে নিয়ে আসে।
3. সমতলতা উন্নত করুন:এটি ওয়ার্প এবং নম সংশোধন করে, পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত বিশ্বব্যাপী সমতল পৃষ্ঠ তৈরি করে।
ফলাফল:ল্যাপিংয়ের পরে, ওয়েফারটি চ্যাপ্টা হয় এবং এটির আরও সমান পুরুত্ব থাকে, তবে এর পৃষ্ঠটি এখন "মাইক্রোমাস্কিং" দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে - সূক্ষ্ম স্ক্র্যাচ এবং এমবেডেড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণা সহ একটি ম্যাট ফিনিশ, সেইসাথে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম ক্রিয়া দ্বারা সারফেস ক্ষতির একটি নতুন স্তর।
রূপান্তর: ল্যাপিং এবং পলিশিংয়ের মধ্যে
এই দুটি পর্যায়ের মধ্যে, সমস্ত ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম অবশিষ্টাংশ অপসারণের জন্য ওয়েফারগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করা হয়। অনেক উন্নত প্রক্রিয়ায়, এচিং নামক একটি মধ্যবর্তী ধাপ ব্যবহার করা যেতে পারে রাসায়নিকভাবে অপসারণ করার জন্য অগভীর, ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার স্তরটি ল্যাপ করার মাধ্যমে, পালিশ করার জন্য একটি পরিষ্কার পৃষ্ঠ প্রস্তুত করতে।
পর্যায় 2: ওয়েফার পলিশিং
পলিশিং হল চূড়ান্ত যান্ত্রিক-রাসায়নিক ধাপ যার একমাত্র উদ্দেশ্য হল অতি-মসৃণ, আয়নার-সদৃশ, এবং ত্রুটিমুক্ত-পৃষ্ঠ তৈরি করা। ল্যাপিংয়ের বিপরীতে, যা সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক, পলিশিং রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক ক্রিয়াগুলির একটি জটিল সমন্বয় জড়িত।
প্রক্রিয়া:সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি হল কেমিক্যাল মেকানিক্যাল পলিশিং (CMP)। ওয়েফারগুলিকে একটি ঘূর্ণায়মান ক্যারিয়ারে ধরে রাখা হয় এবং একটি নরম, ছিদ্রযুক্ত পলিশিং প্যাডের বিপরীতে মুখ -চাপা হয়৷ একটি রাসায়নিক স্লারি-এখন অনেক সূক্ষ্ম, কোলয়েডাল সিলিকা (SiO₂) কণা রয়েছে যা একটি হালকা ক্ষারীয় দ্রবণে ঝুলে আছে-প্যাডে ছড়িয়ে দেওয়া হয়।
সিএমপির প্রক্রিয়া:
1. রাসায়নিক ক্রিয়া:ক্ষারীয় দ্রবণ সিলিকন পৃষ্ঠের সাথে বিক্রিয়া করে, একটি নরম, হাইড্রেটেড সিলিকন ডাই অক্সাইড স্তর তৈরি করে।
2. যান্ত্রিক ক্রিয়া:নরম পলিশিং প্যাড এবং স্লারিতে থাকা সূক্ষ্ম সিলিকা ঘষিয়া তুলিয়া ফেলা এই নরম স্তরটিকে আলতো করে স্ক্রাব করে।
এই সিনারজিস্টিক প্রভাব উল্লেখযোগ্য নতুন উপ-পৃষ্ঠের ক্ষতি না করেই উপাদান অপসারণের অনুমতি দেয়।
মূল উদ্দেশ্য:
1. পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি দূর করুন:এটি সমস্ত স্ক্র্যাচ, গর্ত এবং দূষণ দূর করে।
2. ন্যানোস্কেল মসৃণতা অর্জন করুন:এটি অ্যাংস্ট্রোমস-এ পরিমাপ করা পৃষ্ঠের পৃষ্ঠের রুক্ষতা দিয়ে একটি আয়না তৈরি করে-।
3. একটি নিখুঁত সাবস্ট্রেট তৈরি করুন:এটি জটিল সার্কিট স্তরগুলির জমার জন্য প্রয়োজনীয় পারমাণবিকভাবে সমতল এবং পরিষ্কার পৃষ্ঠ সরবরাহ করে।
উপসংহার
ওয়েফার প্রস্তুতিতে আইপিং এবং পলিশিং পরিপূরক কিন্তু স্বতন্ত্র প্রক্রিয়া।ল্যাপিংএকটি মোটা, বাল্ক উপাদান অপসারণ প্রক্রিয়া যা ম্যাক্রো-স্কেল সমতলতা এবং বেধ নিয়ন্ত্রণ অর্জনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।পলিশিং, বিশেষ করে CMP, একটি ন্যানো-স্কেল মসৃণ, এপিটাক্সি-তৈরি পৃষ্ঠ তৈরি করার জন্য নিবেদিত একটি পরিমার্জিত সমাপ্তি প্রক্রিয়া। একসাথে, তারা সিলিকনের একটি রুক্ষ, অসম স্লাইসকে ত্রুটিহীন ফাউন্ডেশনে রূপান্তরিত করে যার উপর আধুনিক ডিজিটাল বিশ্ব গড়ে উঠেছে। ছোট, আরও শক্তিশালী চিপগুলির জন্য নিরলস ড্রাইভ এই সমালোচনামূলক বানোয়াট পদক্ষেপগুলির নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তাগুলিকে উচ্চতর ধাক্কা দেয়।
