Kenapa CO₂ diperkenalkan semasa proses dicing wafer?

Memperkenalkan Co₂ ke dalam air dicing semasawaferPemotongan adalah langkah proses yang berkesan untuk menindas pembentukan caj statik dan risiko pencemaran yang lebih rendah, dengan itu meningkatkan hasil dicing dan kebolehpercayaan cip jangka panjang.

1. Menindas Peningkatan Caj Statik

SemasaWafer dicing, bilah berlian berputar berkelajuan tinggi berfungsi bersama-sama dengan jet air deionisasi tekanan tinggi (DI) untuk melakukan pemotongan, penyejukan, dan pembersihan. Geseran sengit antara bilah dan wafer menghasilkan sejumlah besar caj statik; Pada masa yang sama, air DI menjalani pengionan sedikit di bawah penyemburan dan kesan berkelajuan tinggi, menghasilkan sebilangan kecil ion. Oleh kerana silikon itu sendiri cenderung untuk mengumpul caj, jika caj ini tidak dilepaskan dalam masa, voltan boleh meningkat kepada 500 V atau lebih dan mencetuskan pelepasan elektrostatik (ESD).

ESD bukan sahaja memecahkan interkoneksi logam atau kerosakan dielektrik interlayer, tetapi juga menyebabkan habuk silikon mematuhi permukaan wafer melalui tarikan elektrostatik, yang membawa kepada kecacatan zarah. Dalam kes-kes yang lebih teruk, ia boleh menyebabkan masalah pad bon seperti ikatan dawai miskin atau mengangkat ikatan.

Apabila karbon dioksida (CO₂) larut dalam air, ia membentuk asid karbonik (H₂CO₃), yang selanjutnya memisahkan ion hidrogen (H⁺) dan ion bikarbonat (HCO₃⁻). Ini dengan ketara meningkatkan kekonduksian air dicing dan mengurangkan ketahanannya. Kekonduksian yang lebih tinggi membolehkan caj statik dapat dilakukan dengan cepat melalui aliran air ke tanah, menjadikannya sukar untuk dikenakan untuk mengumpul di permukaan wafer atau peralatan.

Di samping itu, CO₂ adalah gas elektronegatif yang lemah. Dalam persekitaran tenaga tinggi, ia boleh diionkan untuk membentuk spesies yang dikenakan seperti CO₂⁺ dan O⁻. Ion -ion ini dapat meneutralkan caj pada permukaan wafer dan pada zarah -zarah udara, seterusnya menurunkan risiko tarikan elektrostatik dan peristiwa ESD.

2. Mengurangkan pencemaran dan melindungi permukaanwafer

Wafer dicing menghasilkan sejumlah besar habuk silikon. Zarah -zarah halus ini mudah dikenakan dan mematuhi permukaan wafer atau peralatan, menyebabkan pencemaran zarah. Jika air penyejuk sedikit alkali, ia juga boleh menggalakkan ion logam (seperti Fe, Ni, dan CR yang dikeluarkan dari penapis keluli tahan karat atau paip) untuk membentuk precipitates hidroksida logam. Ini precipitates boleh mendepositkan di permukaan wafer atau di jalan -jalan Dicing, yang menjejaskan kualiti cip.

Selepas memperkenalkan CO₂, di satu pihak, peneutralan caj melemahkan tarikan elektrostatik antara habuk dan permukaan wafer; Sebaliknya, aliran gas CO₂ membantu menyebarkan zarah dari zon dicing, mengurangkan peluang mereka untuk redepositing di kawasan kritikal.

Persekitaran asid yang lemah yang dibentuk oleh CO₂ terlarut juga menindas penukaran ion logam ke dalam hidroksida precipitates, menjaga logam dalam keadaan terlarut supaya mereka lebih mudah dibawa oleh aliran air, yang mengurangkan sisa -sisa pada wafer dan peralatan.

Pada masa yang sama, CO₂ tidak aktif. Dengan membentuk suasana pelindung tertentu di rantau Dicing, ia dapat mengurangkan hubungan langsung antara habuk silikon dan oksigen, menurunkan risiko pengoksidaan habuk, aglomerasi, dan lekatan berikutnya ke permukaan. Ini membantu mengekalkan persekitaran pemotongan yang bersih dan keadaan proses yang lebih stabil.

Memperkenalkan CO₂ ke dalam air dicing semasa pemotongan wafer bukan sahaja mengawal risiko statik dan ESD dengan berkesan, tetapi juga mengurangkan pencemaran habuk dan logam, menjadikannya cara yang penting untuk meningkatkan hasil dicing dan kebolehpercayaan cip.