مائیکرو - الیکٹرو - میکانیکل سسٹم (MEMS) اور اعلی درجے کی سینسر کی تانے بانے میں صحت سے متعلق ، مادی سالمیت اور سطح کے معیار کی بے مثال سطح کا مطالبہ کیا گیا ہے۔ سیمیکمڈکٹر کے مختلف عملوں میں سے ، ویفر پالشنگ ایک آسان تکمیل کرنے والے اقدام سے ایک اہم چالو کرنے والی ٹکنالوجی میں تیار ہوئی ہے۔ اس مضمون میں ایم ای ایم ایس ڈیوائسز اور سینسر کی تیاری میں ویفر پالشنگ ، بنیادی طور پر کیمیائی مکینیکل پلانرائزیشن (سی ایم پی) کے اطلاق کی کھوج کی گئی ہے۔ اس میں بتایا گیا ہے کہ کس طرح بعد میں پروسیسنگ کے لئے درکار قدیم سطحوں کو بنانے کے لئے پالش کرنے کی تکنیکیں ضروری ہیں ، تین - جہتی ڈھانچے کو قابل بنائیں ، آلہ کی کارکردگی کو یقینی بنائیں ، اور پیداوار کو بہتر بنائیں۔
1. ویفر پالش پالش کا تعارف: ہموار پن سے پرے
ویفر پالشنگ ایک ہم آہنگی کا عمل ہے جو سیمیکمڈکٹر ویفرز پر الٹرا - ہموار اور پلانر سطحوں کو حاصل کرنے کے لئے کیمیائی اینچنگ اور مکینیکل رگڑ کو جوڑتا ہے۔ انتہائی جدید شکل ، کیمیائی مکینیکل پلانرائزیشن (سی ایم پی) ، یکساں طور پر مواد کو دور کرنے کے لئے کیمیائی طور پر رد عمل کی گندگی اور پالش پیڈ کا استعمال کرتی ہے۔ روایتی انٹیگریٹڈ سرکٹس (آئی سی ایس) کے لئے ، بنیادی مقصد لتھوگرافی کے لئے عالمی منصوبہ بندی کی پیش کش ہے۔ تاہم ، ایم ای ایم ایس اور سینسر کی تعمیر میں ، مقاصد زیادہ کثیر الجہتی ہیں ، جن میں:
سطح کی نرمی:نقائص کو کم سے کم کرنے اور پیش گوئی کرنے والے آلہ کے طرز عمل کو یقینی بنانے کے لئے جوہری سطح پر سطح کی کھردری کو کم کرنا۔
عالمی منصوبہ بندی:ایک سے زیادہ پرتوں کے کامیاب بانڈنگ اور پیٹرننگ کے لئے پورے ویفر میں بالکل فلیٹ سطح کی تشکیل۔
عین مطابق موٹائی پر قابو پانا:درست طور پر مخصوص پرتوں یا پورے سبسٹریٹ کو عین طول و عرض میں پتلا کرنا ، جو جھلیوں ، کینٹیلیورز اور دیگر متحرک ڈھانچے کے لئے بہت ضروری ہے۔
2. ایم ای ایم ایس من گھڑت میں کلیدی ایپلی کیشنز
ایم ای ایم ایس ڈیوائسز کی انوکھی ضروریات عمل کے بہاؤ کے کئی مراحل پر ویفر پالشنگ ناگزیر بناتی ہیں۔
2.1. سلکان سلیکن - آن - انسولیٹر (SOI) ویفر تیاری
بہت سے اعلی - پرفارمنس ایم ای ایم ایس ڈیوائسز کے لئے ایس او آئی ویفر ورک ہارس سبسٹریٹ ہیں۔ ان میں سنگل -} کرسٹل سلیکن (ڈیوائس پرت) کی ایک پتلی پرت پر مشتمل ہوتا ہے جس کو دفن آکسائڈ (باکس) پرت کے ذریعہ ہینڈل سلیکن ویفر سے الگ کیا جاتا ہے۔ سی ایم پی کو غیر معمولی یکساں اور ہموار سطح کو حاصل کرنے کے لئے ٹاپ ڈیوائس سلیکن پرت کو پالش کرنے کے لئے تنقیدی طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ یکسانیت عین مطابق Etch گہرائیوں کی وضاحت کرنے اور ایکچوایٹرز ، گونجنے والوں اور inertial سینسر میں مستقل مکینیکل خصوصیات پیدا کرنے کے لئے بہت ضروری ہے۔
2.2. وافر بانڈنگ سطح کی تیاری
بہت سے پیچیدہ ایم ای ایم ایس ڈھانچے کو ویفر بانڈنگ تکنیکوں ، جیسے فیوژن بانڈنگ یا انوڈک بانڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت کیا جاتا ہے۔ ان بانڈوں کی کامیابی اور طاقت ویفروں کی سطح کے معیار پر انتہائی انحصار کرتی ہے۔ کوئی بھی ٹپوگرافی ، ذرات ، یا کھردری voids یا کمزور بانڈوں کا باعث بن سکتی ہے ، جس سے آلہ کی ناکامی ہوتی ہے۔ ویفر پالش اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بانڈنگ سطحیں جوہری طور پر ہموار اور آلودگیوں سے پاک ہیں ، جس سے دباؤ سینسر اور مائکروفون جیسے آلات کے لئے ضروری مضبوط ، ہرمیٹک مہروں کو قابل بناتا ہے۔
2.3. قربانی کی پرت کو ہٹانا اور ساختی رہائی
سطح کے مائکرو مچیننگ کا ایک بنیادی اقدام قربانی کی پرت (جیسے ، سلیکن ڈائی آکسائیڈ) کو دور کرکے منتقل ڈھانچے کی رہائی ہے۔ اس اینچ کے بعد ، مائکرو اسٹرکچر کیشکا قوتوں یا سطح کی آسنجن - کی وجہ سے سبسٹریٹ کو گر سکتا ہے اور مستقل طور پر قائم رہ سکتا ہے جس کو "اسٹکشن" کہا جاتا ہے۔ پوسٹ - ریلیز سی ایم پی - جیسے عمل ، یا سپر کریٹیکل خشک کرنے کا استعمال ، کو پالش کے ذریعہ شروع کردہ سطح کے انجینئرنگ فلسفہ کا حصہ سمجھا جاسکتا ہے۔ مزید براہ راست ، پالش پالش شروع کرنے والی سطح جاری کردہ ڈھانچے اور سبسٹریٹ کے مابین رابطے کے علاقے اور سطح کی توانائی کو کم سے کم کرکے اسٹکشن کے امکانات کو کم کرتی ہے۔
3. سینسر مینوفیکچرنگ میں مخصوص کردار
مختلف قسم کے سینسر ان کی حساسیت اور وشوسنییتا کو بڑھانے کے لئے ویفر پالش کرنے کا فائدہ اٹھاتے ہیں۔
3.1. پریشر سینسر
ایم ای ایم ایس پریشر سینسر کے لئے ، ایک پتلی ، لچکدار ڈایافرام کا اطلاق دباؤ کے تحت موڑ جاتا ہے۔ اس ڈایافرام کی موٹائی اور یکسانیت سے سینسر کی حد اور حساسیت کا براہ راست تعین ہوتا ہے۔ ویفر پالشنگ کا استعمال غیر معمولی درستگی اور مستقل مزاجی کے ساتھ اس ڈایافرام کی وضاحت کرنے کے لئے ویفر کے پچھلے حصے کو عین طور پر پتلا کرنے کے لئے کیا جاتا ہے ، جس کو تنہا اینچنگ کے ذریعے حاصل کرنا ناممکن ہے۔
3.2. آپٹیکل سینسر اور moems
آپٹیکل سینسر اور مائیکرو - اوپٹو - الیکٹرو- میکانیکل سسٹم (MOEMS) ، جیسے مائکروومیرر اور انٹرفیومیٹرک سینسر میں ، سطح کا بکھرنا نقصان اور شور کا ایک بہت بڑا ذریعہ ہے۔ سب - نینوومیٹر کھردری کے ساتھ ایک پالش سطح روشنی بکھرنے کو کم سے کم کرنے اور ویو فرنٹ وفاداری کو برقرار رکھنے کے لئے ضروری ہے ، اس طرح سینسر سگنل - سے - شور تناسب اور مجموعی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنا۔
3.3. انٹرلیئر ڈائی الیکٹرک (ILD) پلانرائزیشن
اعلی درجے کی ملٹی - پرت سینسر اکثر مربوط الیکٹرانکس کو شامل کرتے ہیں۔ جس طرح آئی سی مینوفیکچرنگ میں ، سی ایم پی کا استعمال دھات کے باہمی رابطوں کے مابین موصل ڈائی الیکٹرک پرتوں کی منصوبہ بندی کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ یہ منصوبہ بندی بعد میں لتھوگرافی اور جمع کرنے کے اقدامات میں قدموں کی کوریج کے مسائل کو روکتا ہے ، جس سے بجلی کی وشوسنییتا کو یقینی بنایا جاتا ہے اور اعلی - کثافت انضمام کو قابل بنایا جاتا ہے۔
4. چیلنجز اور مستقبل کے رجحانات
بالغ ہونے کے باوجود ، ایم ای ایم ایس اور سینسر میں ویفر پالش کرنے کا اطلاق چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ان میں کم سے کم سندچیوتیوں اور سب - سطح کے نقصان کو سنگل - کرسٹل مواد میں ، نازک اور ناول مواد (جیسے ، ایس آئی سی ، گان ، پولیمر) کے بڑھتے ہوئے استعمال کو سنبھالنا ، اور نانوسکل میں نقائص کو کنٹرول کرنا شامل ہیں۔
مستقبل کی پیشرفتوں پر توجہ دی جارہی ہے:
گندگی کیمسٹری:نئے مادی امتزاج کے ل high اعلی انتخاب کے ساتھ ہوشیار سلوریز تیار کرنا۔
اختتامی نقطہ کا پتہ لگانا:نینو میٹر - سطح کی درستگی کے ساتھ پالش کے عمل کو روکنے کے لئے - سیٹو مانیٹرنگ میں مزید نفیس پر عمل درآمد کرنا۔
متضاد انضمام:3D انضمام کے لئے سی ایم پی کو اپنانا اور ایک ہی چپ پر متنوع اجزاء (الیکٹرانکس ، فوٹوونکس ، ایم ای ایم ایس) کی تانے بانے۔
5. نتیجہ
ویفر پالشنگ ، خاص طور پر سی ایم پی ، ایم ای ایم ایس اور سینسر کی تانے بانے میں محض ذیلی عمل سے بہت دور ہے۔ یہ ایک بنیادی ٹکنالوجی ہے جو اعلی - کارکردگی اور قابل اعتماد مائکرو - آلات کے لئے درکار جہتی کنٹرول ، مادی معیار اور سطح کے کمال کو قابل بناتی ہے۔ چونکہ ایم ای ایم ایس اور سینسر اے آئی اور آئی او ٹی سسٹم کے ساتھ زیادہ پیچیدگی ، منیٹورائزیشن ، اور انضمام کی طرف تیار ہوتے ہیں ، صحت سے متعلق پالش کرنے کا کردار صرف اور زیادہ مرکزی بن جائے گا ، جس سے مائکروسکل میں مینوفیکچر کی حدود کو آگے بڑھانا جاری رہے گا۔
