سلکان کاربائیڈ ایک تیسری نسل کا سیمی کنڈکٹر مواد ہے جس میں بہترین کارکردگی ہے، جس کی خصوصیات اچھی نظری خصوصیات، کیمیائی جڑت، بہترین جسمانی خصوصیات، بشمول بینڈ گیپ چوڑائی، ہائی بریک ڈاؤن وولٹیج، ہائی تھرمل چالکتا اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت وغیرہ، اکثر نئی نسل کے طور پر۔ اعلی تعدد، اعلی طاقت کے آلات سبسٹریٹ مواد کے طور پر، بڑے پیمانے پر اعلی کے آخر میں مینوفیکچرنگ کے علاقوں میں استعمال کیا جاتا ہے، جیسے الیکٹرانک صنعتی سامان کی ایک نئی نسل، ایرو اسپیس اور اسی طرح. خاص طور پر نمایاں حالیہ برسوں میں اضافہ اور نئی انرجی آٹوموٹیو انڈسٹری میں اضافہ ہے، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ 2025 میں چین کی نئی انرجی گاڑی کی سالانہ پیداوار تقریباً 6 ملین تھی، 1000-2000 / کار کے لیے پاور چپس کی مانگ، جس میں سے زیادہ سلکان کاربائیڈ چپ کے لیے 50 فیصد۔
لیزر اور سلکان کاربائڈ مواد کے درمیان تعامل میں، مسلسل لیزر، لمبی پلس لیزر اور یہاں تک کہ نینو سیکنڈ مختصر نبض لیزر اور مادی ردعمل بنیادی طور پر تھرمل اثر ہے، اس کی پروسیسنگ اصول ایک اعلی طاقت کی کثافت لیزر بیم ہے جو حرارتی مواد کی سطح پر مرکوز ہے، پگھلنے کی پروسیسنگ. مادی سطح پر مرکوز پکوسیکنڈ، فیمٹوسیکنڈ الٹرا شارٹ پلس لیزر مادی آئنائزیشن کو ہٹانے پر مبنی ہے، جو کولڈ پروسیسنگ ٹریٹمنٹ کے غیر روایتی احساس سے تعلق رکھتا ہے۔
سلکان کاربائیڈ سیمی کنڈکٹر ویفر بیک چینل کے عمل میں، انفرادی ویفر مارکنگ، کاٹنے، سلائسنگ، پیکیجنگ اور دیگر مراحل کی ضرورت ہوتی ہے، اور بالآخر ایک مکمل تجارتی چپ بن جاتی ہے، جس میں ویفر مارکنگ، کاٹنے کا عمل آہستہ آہستہ لیزر استعمال کرنا شروع کر دیتا ہے۔ اعلی کارکردگی، اچھے نتائج، اور چھوٹے مادی نقصان کے فوائد سے نمٹنے کے لیے روایتی مکینیکل پروسیسنگ آلات کو تبدیل کرنے کے لیے پروسیسنگ کا سامان۔
01. لیزر ویفر مارکنگ ایپلی کیشنز
سلکان کاربائیڈ ویفر چپ کی تیاری کے عمل میں، چپ کی تفریق، ٹریس ایبلٹی اور دیگر افعال کے لیے، ہر چپ کی ضرورت منفرد بار کوڈ مارکنگ تھی۔ روایتی چپ مارکنگ کا طریقہ عام طور پر سیاہی پرنٹنگ یا مکینیکل انجکشن کندہ کاری وغیرہ ہے، کم کارکردگی، استعمال کی بڑی مقدار اور دیگر کوتاہیاں۔ ایک غیر رابطہ پروسیسنگ طریقوں کے طور پر لیزر مارکنگ، چپ کو چھوٹے نقصان کے ساتھ، اعلی پروسیسنگ کی کارکردگی، کوئی قابل استعمال نہیں فوائد کے عمل، خاص طور پر ویفر میں زیادہ سے زیادہ پتلی اور پروسیسنگ کے معیار اور اس کے رجحان کی صحت سے متعلق ضروریات پر روشنی فوائد زیادہ واضح ہیں.
لیزر ویفر مارکنگ لیزر کو عام طور پر صارف کی ضروریات یا مادی خصوصیات کے مطابق منتخب کیا جاتا ہے، سلکان کاربائیڈ ویفرز کے لیے عام طور پر نینو سیکنڈ یا پکوسیکنڈ الٹرا وائلٹ لیزر استعمال کیا جاتا ہے۔ Nanosecond UV لیزر کم مہنگے ہیں، زیادہ تر ویفر مواد کے لیے موزوں ہیں، اور زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ Picosecond الٹرا وائلٹ لیزر کولڈ پروسیسنگ کی طرف زیادہ مائل ہے، واضح اور زیادہ موثر نشان زد کرتا ہے، مواد اور عمل کی اعلی ضروریات کو نشان زد کرنے کے لیے موزوں ہے۔ ٹرانسمیشن کے لیے بیرونی آپٹیکل راستے کے ذریعے لیزر، گیلوانومیٹر سکیننگ سسٹم میں بیم کی توسیع، اور بالآخر مواد کی سطح پر مرکوز فیلڈ آئینے کے ذریعے، گیلوانومیٹر سکیننگ کے ذریعے پروسیسنگ میپ فائل کے مطابق مواد کو نشان زد کرنا۔
سلکان کاربائیڈ ویفر نینو سیکنڈ یووی لیزر مارکنگ اثر، کریکٹر کی اونچائی 1.62 ملی میٹر، کریکٹر کی چوڑائی 0.81 ملی میٹر، گہرائی 50μm، ارد گرد پھیلاؤ کی اونچائی 5μm۔
02. لیزر بیک گولڈ ہٹانے کا عمل
پورے سلکان کاربائیڈ ویفر پر متعدد چپس کی تیاری مکمل کرنے کے بعد، بیک اینڈ سیلنگ اور ٹیسٹنگ کے عمل میں ایک آزاد چپ حاصل کرنے کے لیے اسے کاٹنا اور سلائس کرنا ضروری ہے۔ سلیکن کاربائیڈ چپس کو پیداواری عمل کے دوران پچھلی طرف گولڈ چڑھایا (ڈرین) کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے بیک سائیڈ گولڈ اور سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹ میٹریل کو کاٹنے اور سلائسنگ کے دوران ایک ساتھ کاٹ کر الگ کرنے کی ضرورت ہے۔
سلیکن کاربائیڈ ویفر سلائسنگ کے عمل کے لیے، ڈائمنڈ نائف وہیل کاٹنے کے لیے روایتی پروسیسنگ کا طریقہ، اس مکینیکل پیسنے کے عمل میں بہت پختہ ٹیکنالوجی کا فائدہ ہے، مارکیٹ شیئر بہت زیادہ ہے، پروسیسنگ کی کارکردگی کی کوتاہیاں کم ہیں، استعمال کی اشیاء کی پروسیسنگ کا عمل (خالص پانی، ٹول پہننے، وغیرہ) چپ کے مواد کی بڑی مقدار کا استعمال، جیسے زیادہ نقصان۔ خاص طور پر پچھلا سونے کو ہٹانے والا حصہ، دھات کی نرمی کی وجہ سے، چاقو کے پہیے کو کاٹنے کی رفتار کو بہت کم کرنے کی ضرورت ہے تاکہ دھات کو بلیڈ میں گھمایا جاسکے اور اس طرح کاٹنے کے معیار کو متاثر کیا جائے۔ لیزر پروسیسنگ ایک غیر رابطہ پروسیسنگ ہے، اس عمل کو استعمال کی اشیاء، اعلی پروسیسنگ کی کارکردگی، اچھے پروسیسنگ کوالٹی کی ضرورت نہیں ہے، ان فوائد کی بنیاد پر بیک گولڈ کو ہٹانا اور کاٹنے اور سلائس کرنے کے دو عمل آہستہ آہستہ ایپلی کیشن میں بڑھ رہے ہیں۔
بیک گولڈ ہٹانے کا لیزر عمل عام طور پر نینو سیکنڈ یا پکوسیکنڈ الٹرا وائلٹ لیزر کو روشنی کے منبع کے طور پر استعمال کرتا ہے، مناسب توجہ دینے والے کاٹنے والے سر اور درست موٹر موشن پلیٹ فارم کے ساتھ عمل کرنے کا طریقہ کار، عام طور پر 10 μm یا اس سے کم سونے کی موٹائی کو ہٹانا، ہٹانا۔ سامنے والے چینل کے نصف سے کم نہ ہونے کی چوڑائی۔ سلیکون کاربائیڈ ویفر ایک شفاف جذب جگ پر الٹا ہے (گرووز کے ساتھ سامنے کی طرف نیچے کی طرف ہے، اور سونے کی پچھلی طرف اوپر کی طرف ہے)، اور نیچے کی سی سی ڈی سیدھ کے لیے شفاف جگ کے ذریعے ویفر گرووز کو پکڑتی ہے، اور پھر لیزر جگ کے اوپری حصے میں ویفر کی پچھلی گولڈ سائیڈ پر فوکس کیا جاتا ہے جو بیک گولڈ ریموول پروسیسنگ کے لیے نالیوں کے مقام کے مطابق ہوتا ہے۔
بیکنگ گولڈ کے ساتھ سلکان کاربائیڈ ویفر پر پکو سیکنڈ یووی لیزر بیکنگ گولڈ ہٹانے کا اثر، فرنٹ سائیڈ ٹرینچ کی چوڑائی 100μm ہے، بیکنگ گولڈ ہٹانے کی چوڑائی 50μm سے زیادہ ہے، اور ہٹانے کی گہرائی تقریباً 3μm ہے۔
03. لیزر غیر مرئی ترمیم شدہ کاٹنے کا عمل
پیچھے سے سونے کو ہٹانے کے عمل کی تکمیل کے بعد اگلا عمل لیزر پوشیدہ ترمیم شدہ کٹنگ ہے، اصول یہ ہے کہ فوکسنگ آبجیکٹیو لینس کا استعمال مواد پر لیزر بیم کی ایک مخصوص طول موج پر توجہ مرکوز کرنے کے لیے کیا جائے گا جس کی ایک مخصوص چوڑائی کی تشکیل کے اندر کارروائی کی جائے گی۔ ترمیم شدہ پرت، اور مواد کی اوپری اور نچلی سطحوں کو نقصان نہیں پہنچایا جاتا ہے، اور پھر دراروں کی توسیع کے ذریعے بیرونی قوت کی کارروائی کے تحت دراڑ کو ختم کرنے کے لیے، مطلوبہ پارٹیکل چپ حاصل کرنے کے لیے۔
سلکان کاربائیڈ ویفرز کے لیے جس میں گولڈ بیکنگ ہٹا دی گئی ہے، ہٹانے کی سطح سونے کی پشت پناہی کی باقیات یا سلیکون کاربائیڈ کو پہنچنے والے نقصان کی وجہ سے لیزر ٹرانسمیشن میں کمی کا سبب بن سکتی ہے، جس سے اچھے اسٹیلتھ کٹنگ اثر کو حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے، لہذا لیزر کو چینل سے واقعہ ہونے کی ضرورت ہے۔ کاٹنے کے لئے سطح. سلیکن کاربائیڈ کی لیزر اسٹیلتھ کٹنگ عام طور پر ایک پکوسیکنڈ اورکت لیزر کو روشنی کے منبع کے طور پر استعمال کرتی ہے، اور قریب کی اورکت طول موج سلکان کاربائیڈ کے ذریعے بہتر طور پر گھس سکتی ہے اور ایک ترمیم شدہ زون بنانے کے لیے مواد پر توجہ مرکوز کر سکتی ہے۔
سلیکون کاربائیڈ ویفرز کی موٹائی چپ کی ضروریات اور عمل کے لحاظ سے 100μm سے 400μm تک مختلف ہوتی ہے، اور عام طور پر ایک پوشیدہ کٹ میں اعلیٰ معیار کی لاب کو مکمل کرنے کے لیے کافی بڑا ری ماڈلنگ زون نہیں ہوتا، اس لیے اسے منتقل کرنا ضروری ہوتا ہے۔ متعدد پوشیدہ کٹوتیوں کے لیے فوکل پوائنٹ پوزیشن۔ اس عمل میں، لیزر کو سلکان کاربائیڈ مواد کے بڑے اپورتک انڈیکس کی وجہ سے اور ایک ہی وقت میں اس بات کا یقین کرنے کی ضرورت ہے کہ اوپری اور نچلی سطحوں کو چوٹ نہیں پہنچ سکتی، Z-axis کی صحت سے متعلق ضروریات کی توجہ کو منتقل کرنا بہت زیادہ ہے، عام طور پر پیروکاروں کے فنکشن کی توجہ کو شامل کرنے کی ضرورت ہے، پتہ لگانے اور حقیقی وقت کے معاوضے میں تبدیلی کی وجہ سے اتار چڑھاو کی وجہ سے پروسیسنگ سطح کی توجہ۔
سلیکون کاربائیڈ ایک سخت مواد ہے جس کا ٹکڑا کرنا مشکل ہے، اس لیے ایک مکینیکل کلیور کا استعمال غیر مرئی کٹنگ مکمل ہونے کے بعد نمونے کو کاٹنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
حالیہ برسوں میں ٹیکنالوجی اور جدت کی ترقی کے ساتھ، سلیکن کاربائیڈ چپ مارکیٹ میں اضافہ ہو رہا ہے، فیلڈ کی لیزر پروسیسنگ کے لیے دستیاب عمل میں چپس کی پیداوار بھی بتدریج بڑھ رہی ہے، ہواگونگ لیزر صنعت کی ترقی کے مواقع کو سمجھتا ہے، سلکان کاربائیڈ ویفرز لیزر پروسیسنگ ٹیکنالوجی اور اس کی ایپلی کیشنز کی گہرائی سے تحقیق اور ترقی، "لیزر پلس انٹیلیجنٹ مینوفیکچرنگ" سلوشنز کی ایک سیریز شروع کرنے کے لیے ویفر مارکنگ، بیک گولڈ ہٹانے، لیزر انویسیبل ٹیکسچر میں ترمیم کی کٹنگ اور دیگر متعلقہ پراسیسز کے ارد گرد رہی ہے۔ اور صنعت، اکیڈمیا، تحقیق اور استعمال کے لیے ایک طویل المیعاد تعاون کی منصوبہ بندی تیار کرنے کے لیے، لیزر ذہین سازوسامان کی مارکیٹ کی توسیع کے لیے، اعلیٰ درجے کے سامان کی لوکلائزیشن کا حصول بہت ضروری ہے۔ www.DeepL.com/Translator کے ساتھ ترجمہ (مفت ورژن)
