Чиптаҳои вафлӣ чист ва чӣ гуна онро ҳал кардан мумкин аст?

Реза кардани вафлиҳо раванди муҳим дар истеҳсоли нимноқилҳо буда, ба сифат ва кори ниҳоии чип таъсири мустақим мерасонад. Дар истеҳсоли воқеӣ,пора кардани вафли—хусусанчип кардани тарафи пешвапораҳои тарафи пушт— як нуқсони зуд-зуд ва ҷиддӣ аст, ки самаранокӣ ва ҳосилнокии истеҳсолотро ба таври назаррас маҳдуд мекунад. Шикастани чипҳо на танҳо ба намуди зоҳирии чипҳо таъсир мерасонад, балки метавонад ба кори электрикӣ ва эътимоднокии механикии онҳо низ зарари бебозгашт расонад.

Таъриф ва намудҳои буридани вафли

Шикастани вафл ба он ишора мекунадтарқишҳо ё шикастани мавод дар канорҳои пораҳо ҳангоми раванди майда карданОн одатан ба гурӯҳҳо тақсим карда мешавад.чип кардани тарафи пешвапораҳои тарафи пушт:

• Чиптабандии тарафи пешдар сатҳи фаъоли чип, ки дорои нақшҳои схема мебошад, рух медиҳад. Агар чип ба минтақаи схема паҳн шавад, он метавонад кори барқӣ ва эътимоднокии дарозмуддатро ба таври ҷиддӣ коҳиш диҳад.

• Чиптабандии тарафи пуштодатан пас аз тунукшавии пластина, ки дар он шикофҳо дар замин ё қабати осебдида дар қисми ақиб пайдо мешаванд, рух медиҳад.

Аз нигоҳи сохторӣ,Шикастани тарафи пеш аксар вақт дар натиҷаи шикастагӣ дар қабатҳои эпитаксиалӣ ё сатҳӣ ба вуҷуд меояд.дар ҳоле киШикастани тарафи дигар аз қабатҳои осебдида, ки ҳангоми тунук кардани вафл ва тоза кардани маводи субстрат ба вуҷуд меоянд, ба вуҷуд меояд..

Чипҳои тарафи пешро минбаъд ба се намуд тақсим кардан мумкин аст:

1. Чипкунии ибтидоӣ– одатан дар марҳилаи пеш аз буридан, вақте ки теғи нав насб карда мешавад, рух медиҳад, ки бо осеби номунтазами канор тавсиф мешавад.

2. Чипташавии даврӣ (сиклӣ)– ҳангоми амалиётҳои пайвастаи буридан такроран ва мунтазам пайдо мешавад.

3. Чипҳои ғайримуқаррарӣ– аз сабаби аз кор баромадани теғ, суръати нодурусти ғизодиҳӣ, чуқурии аз ҳад зиёди буриш, ҷойивазкунии пластина ё деформатсия ба вуҷуд омадааст.

Сабабҳои аслии порашавии вафл

1. Сабабҳои пайдоиши чипҳои ибтидоӣ

• Дақиқии нокифояи насби корд

• Теғ ба шакли комили даврашакл дуруст часпонида нашудааст

• Таъсири нопурраи донаҳои алмос

Агар теғ бо майли ночиз насб карда шавад, қувваҳои нобаробари буриш ба вуҷуд меоянд. Теғи наве, ки ба таври кофӣ пӯшида нашудааст, консентратсияи пастро нишон медиҳад, ки боиси каҷравии роҳи буриш мегардад. Агар донаҳои алмос дар марҳилаи пешакӣ пурра кушода нашаванд, фосилаҳои самараноки чипҳо ташаккул намеёбанд ва эҳтимолияти чипҳоро зиёд мекунанд.

2. Сабабҳои порашавии даврӣ

• Зарари рӯизаминӣ ба теғ аз зарбаи сахт

• Зарраҳои алмоси азимҷусса берун мебароянд

• Часпидани зарраҳои бегона (қатрон, пораҳои металлӣ ва ғайра)

Ҳангоми буридан, дар натиҷаи таъсири пораҳо, сӯрохҳои хурд пайдо мешаванд. Донаҳои калони алмосии барҷаста фишори маҳаллиро ҷамъ мекунанд, дар ҳоле ки боқимондаҳо ё ифлоскунандаҳои бегона дар сатҳи теғ метавонанд устувории буришро халалдор кунанд.

3. Сабабҳои пайдоиши пораҳои ғайримуқаррарӣ

• Ифлосшавии теғ аз сабаби тавозуни сусти динамикӣ дар суръати баланд

• Суръати нодурусти ғизодиҳӣ ё чуқурии аз ҳад зиёди буриш

• Ҷойивазкунии варақ ё деформатсияи варақ ҳангоми буридан

Ин омилҳо боиси ноустувори қувваҳои буриш ва дуршавӣ аз масири буридани пешакӣ муайяншуда мегарданд, ки мустақиман боиси шикастани канорҳо мегарданд.

4. Сабабҳои пайдоиши шикастани тарафи қафо

Чипҳои тарафи қафо асосан аз он сарчашма мегирандҷамъшавии фишор ҳангоми тунукшавии пластина ва каҷшавии пластина.

Ҳангоми тунуккунӣ, дар қисми ақиб қабати осебдида пайдо мешавад, ки сохтори кристаллро халалдор мекунад ва фишори дохилиро ба вуҷуд меорад. Ҳангоми буридани қисмҳо, раҳоӣ аз фишор боиси пайдоиши микротарқишҳо мегардад, ки тадриҷан ба шикастани қисми ақиб паҳн мешавад. Ҳангоми кам шудани ғафсии вафл, муқовимати фишори он заиф мешавад ва каҷшавӣ меафзояд, ки эҳтимолияти шикастани қисми ақибро зиёд мекунад.

Таъсири чипгузорӣ ба чипҳо ва чораҳои муқобил

Таъсир ба кори чип

Чипсро ба таври назаррас коҳиш медиҳадқувваи механикӣҲатто тарқишҳои хурди канорӣ метавонанд ҳангоми бастабандӣ ё истифодаи воқеӣ паҳн шаванд, ки дар ниҳоят ба шикастани чип ва нокомии барқӣ оварда мерасонад. Агар шикастани тарафи пеш ба минтақаҳои занҷир ворид шавад, он мустақиман ба кори барқӣ ва эътимоднокии дарозмуддати дастгоҳ таъсир мерасонад.

Роҳҳои ҳалли муассир барои буридани вафли

1. Беҳсозии параметрҳои раванд

Суръати буриш, суръати ғизодиҳӣ ва чуқурии буриш бояд вобаста ба масоҳати вафл, намуди мавод, ғафсӣ ва раванди буриш ба таври динамикӣ танзим карда шаванд, то консентратсияи фишор ба ҳадди ақал расонида шавад.
Бо ҳамгироӣбиниши мошинӣ ва мониторинги асоси зеҳни сунъӣ, ҳолати корд ва рафтори шикастани онро дар вақти воқеӣ муайян кардан мумкин аст ва параметрҳои раванд барои назорати дақиқ ба таври худкор танзим карда мешаванд.

2. Нигоҳдорӣ ва идоракунии таҷҳизот

Нигоҳдории мунтазами мошини дӯзандагӣ барои таъмини:

• Дақиқии шпиндель

• Устувории системаи интиқол

• Самаранокии системаи хунуккунӣ

Системаи назорати мӯҳлати кори теғҳо бояд ҷорӣ карда шавад, то боварӣ ҳосил карда шавад, ки теғҳои сахт фарсудашуда пеш аз он ки паст шудани самаранокӣ боиси порашавӣ шаванд, иваз карда шаванд.

3. Интихоб ва беҳсозии теғ

Хусусиятҳои теғ ба монандиандозаи донаҳои алмос, сахтии пайванд ва зичии донаҳоба рафтори чип таъсири қавӣ доранд:

• Донаҳои калонтари алмос шикастани тарафи пешро зиёд мекунанд.

• Донаҳои хурдтар шикастанро кам мекунанд, аммо самаранокии буриданро паст мекунанд.

• Зичии пасти доначаҳо порашавии донаро кам мекунад, аммо мӯҳлати хизмати асбобро кӯтоҳ мекунад.

• Маводҳои часпаки нармтар шикастанро кам мекунанд, аммо фарсудашавиро метезонанд.

Барои дастгоҳҳои дар асоси силикон,андозаи донаҳои алмос омили муҳимтарин астИнтихоби теғҳои баландсифат бо миқдори ҳадди ақали донаҳои калон ва назорати қатъии андозаи донаҳо шикастани тарафи пешро самаранок пешгирӣ мекунад ва дар айни замон хароҷотро таҳти назорат нигоҳ медорад.

4. Чораҳои назорати резиши чипҳо дар тарафи дигар

Стратегияҳои асосӣ инҳоянд:

• Беҳтар кардани суръати шпиндель

• Интихоби абразивҳои алмосии бо резаҳои майда

• Истифодаи маводҳои пайванди нарм ва консентратсияи пасти абразивӣ

• Таъмини насби дақиқи теғ ва ларзиши устувори шпиндель

Суръати аз ҳад зиёд баланд ё пасти гардиш хатари шикастани қисми ақибро зиёд мекунад. Майл кардани теғ ё ларзиши шпиндель метавонад боиси шикастани қисми ақиб дар масоҳати калон гардад. Барои пластинаҳои хеле тунук,коркарди баъдӣ ба монанди CMP (сайқал додани механикии кимиёвӣ), кандакории хушк ва кандакории химиявии тарбарои тоза кардани қабатҳои боқимондаи зарар, рафъи фишори дохилӣ, кам кардани каҷшавӣ ва ба таври назаррас баланд бардоштани мустаҳкамии чип мусоидат мекунад.

5. Технологияҳои пешрафтаи буридан

Усулҳои нави буридани ғайритамосӣ ва камшиддат такмили минбаъдаро пешниҳод мекунанд:

• Буридани лазерӣтамос бо механикиро кам мекунад ва порашавии онро тавассути коркарди зичии баланди энергия кам мекунад.

• Реза кардани об бо ҷӯйбороби фишори баландро бо микроабразивҳо омехта карда, фишори гармӣ ва механикиро ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Тақвияти назорати сифат ва санҷиш

Дар тамоми занҷири истеҳсолот - аз санҷиши ашёи хом то тасдиқи маҳсулоти ниҳоӣ - бояд як низоми қатъии назорати сифат таъсис дода шавад. Таҷҳизоти санҷиши дақиқи баланд, ба монандимикроскопҳои оптикӣ ва микроскопҳои электронии сканкунанда (SEM)бояд барои санҷиши ҳамаҷонибаи лавҳаҳои пас аз буридан истифода шавад, ки имкон медиҳад камбудиҳои порашавӣ барвақт ошкор ва ислоҳ карда шаванд.

Хулоса

Шикастани вафл як камбудии мураккаб ва бисёромилӣ мебошад, ки дар бар мегирадпараметрҳои раванд, ҳолати таҷҳизот, хосиятҳои корд, фишори пластина ва идоракунии сифатТанҳо тавассути беҳсозии системавӣ дар ҳамаи ин соҳаҳо метавон чипсозиро самаранок назорат кард ва бо ин васила беҳтар кардҳосилнокии истеҳсолот, эътимоднокии чип ва кори умумии дастгоҳ.