मुख्यधारा डिबॉन्डिंग विधियाँ

अर्धचालक प्रसंस्करण की प्रगति और इलेक्ट्रॉनिक घटकों की बढ़ती मांग के साथ, अल्ट्रा-थिन वेफर्स (100 माइक्रोमीटर से कम मोटाई) का अनुप्रयोग तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है। हालाँकि, वेफर की मोटाई में चल रही कमी के साथ, वेफर्स बाद की प्रक्रियाओं, जैसे पीसने, नक़्क़ाशी और धातुकरण के दौरान टूटने के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।

अर्धचालक उपकरणों के स्थिर प्रदर्शन और उत्पादन उपज की गारंटी के लिए अस्थायी बॉन्डिंग और डिबॉन्डिंग प्रौद्योगिकियों को आम तौर पर लागू किया जाता है। अति पतली वेफर को अस्थायी रूप से एक कठोर वाहक सब्सट्रेट पर तय किया जाता है, और बैकसाइड प्रसंस्करण के बाद, दोनों अलग हो जाते हैं। इस पृथक्करण प्रक्रिया को डिबॉन्डिंग के रूप में जाना जाता है, जिसमें मुख्य रूप से थर्मल डिबॉन्डिंग, लेजर डिबॉन्डिंग, रासायनिक डिबॉन्डिंग और मैकेनिकल डिबॉन्डिंग शामिल हैं।

थर्मल डिबॉन्डिंग

थर्मल डिबॉन्डिंग एक ऐसी विधि है जो बॉन्डिंग चिपकने वाले को नरम और विघटित करने के लिए गर्म करके अल्ट्रा-पतली वेफर्स को वाहक सब्सट्रेट्स से अलग करती है, जिससे इसकी चिपकने वाली क्षमता खो जाती है। इसे मुख्य रूप से थर्मल स्लाइड डिबॉन्डिंग और थर्मल डीकंपोजिशन डिबॉन्डिंग में विभाजित किया गया है।

थर्मल स्लाइड डिबॉन्डिंग में आमतौर पर बॉन्डेड वेफर्स को उनके नरम तापमान तक गर्म करना शामिल होता है, जो लगभग 190°C से 220°C तक होता है। इस तापमान पर, बॉन्डिंग चिपकने वाला अपना चिपकने वाला गुण खो देता है, और अल्ट्रा-थिन वेफर्स को धीरे-धीरे धकेला जा सकता है या उपकरणों द्वारा लगाए गए कतरनी बल द्वारा वाहक सब्सट्रेट से छीला जा सकता है।वैक्यूम चकसहज पृथक्करण प्राप्त करने के लिए. थर्मल अपघटन डिबॉन्डिंग के दौरान, बंधे हुए वेफर्स को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है, जिससे चिपकने वाला रासायनिक अपघटन (आणविक श्रृंखला विखंडन) होता है और इसका आसंजन पूरी तरह से खो जाता है। परिणामस्वरूप, बंधे हुए वेफर्स को बिना किसी यांत्रिक बल के स्वाभाविक रूप से अलग किया जा सकता है।

लेज़र डिबॉन्डिंग

लेजर डिबॉन्डिंग एक डिबॉन्डिंग विधि है जो बंधी हुई वेफर्स की चिपकने वाली परत पर लेजर विकिरण का उपयोग करती है। चिपकने वाली परत लेजर ऊर्जा को अवशोषित करती है और गर्मी उत्पन्न करती है, जिससे फोटोलिटिक प्रतिक्रिया होती है। यह दृष्टिकोण कमरे के तापमान या अपेक्षाकृत कम तापमान पर वाहक सब्सट्रेट्स से अति पतली वेफर्स को अलग करने में सक्षम बनाता है।

हालाँकि, लेज़र डिबॉन्डिंग के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त यह है कि वाहक सब्सट्रेट का उपयोग किए गए लेज़र तरंग दैर्ध्य के लिए पारदर्शी होना चाहिए। इस तरह, लेजर ऊर्जा वाहक सब्सट्रेट में सफलतापूर्वक प्रवेश कर सकती है और बॉन्डिंग परत सामग्री द्वारा प्रभावी ढंग से अवशोषित की जा सकती है। इस कारण से, लेजर तरंग दैर्ध्य का चयन महत्वपूर्ण है। विशिष्ट तरंग दैर्ध्य में 248 एनएम और 365 एनएम शामिल हैं, जिन्हें बॉन्डिंग सामग्री की ऑप्टिकल अवशोषण विशेषताओं से मेल खाना चाहिए।

रासायनिक डिबॉन्डिंग

रासायनिक डिबॉन्डिंग एक समर्पित रासायनिक विलायक के साथ बॉन्डिंग चिपकने वाली परत को भंग करके बंधे हुए वेफर्स को अलग करती है। इस प्रक्रिया में सूजन, श्रृंखला विच्छेदन और अंततः विघटन का कारण बनने के लिए चिपकने वाली परत में प्रवेश करने वाले विलायक अणुओं की आवश्यकता होती है, जो अल्ट्रा-पतली वेफर्स और वाहक सब्सट्रेट्स को स्वाभाविक रूप से अलग करने की अनुमति देता है। इसलिए, वैक्यूम चक द्वारा प्रदान किए गए किसी अतिरिक्त हीटिंग उपकरण या यांत्रिक बल की आवश्यकता नहीं है, रासायनिक डिबॉन्डिंग वेफर्स पर न्यूनतम तनाव उत्पन्न करता है।

इस विधि में, वाहक वेफर्स को अक्सर विलायक को पूरी तरह से संपर्क करने और बॉन्डिंग परत को भंग करने की अनुमति देने के लिए पूर्व-ड्रिल किया जाता है। चिपकने वाली मोटाई विलायक प्रवेश और विघटन की दक्षता और एकरूपता को प्रभावित करती है। घुलनशील बंधन चिपकने वाले ज्यादातर थर्मोप्लास्टिक या संशोधित पॉलीमाइड-आधारित सामग्री होते हैं, जिन्हें आमतौर पर स्पिन-कोटिंग द्वारा लगाया जाता है।

यांत्रिक डिबॉन्डिंग

मैकेनिकल डिबॉन्डिंग विशेष रूप से गर्मी, रासायनिक सॉल्वैंट्स या लेजर के बिना, नियंत्रित यांत्रिक छीलने वाले बल को लागू करके अस्थायी वाहक सब्सट्रेट्स से अल्ट्रा-पतली वेफर्स को अलग करती है। यह प्रक्रिया टेप को छीलने के समान है, जहां सटीक यांत्रिक संचालन के माध्यम से वेफर को धीरे से "उठाया" जाता है।

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