वेफर्स पर नॉच क्या है?

सिलिकॉन वेफ़र्सएकीकृत सर्किट और अर्धचालक उपकरणों की नींव हैं। उनमें एक दिलचस्प विशेषता है - किनारों पर सपाट किनारे या छोटे खांचे। यह कोई दोष नहीं है, बल्कि जानबूझकर डिज़ाइन किया गया कार्यात्मक मार्कर है।वास्तव में, यह पायदान संपूर्ण विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान एक दिशात्मक संदर्भ और पहचान चिह्नक के रूप में कार्य करता है।

शुरुआती दिनों में, वेफर्स ज्यादातर मार्कर के रूप में "फ्लैट" का उपयोग करते थे, जिसका अर्थ गोलाकार किनारे पर एक छोटा सीधा खंड होता है। इन फ्लैटों की स्थिति और संख्या का उपयोग क्रिस्टल अभिविन्यास और डोपिंग प्रकारों को अलग करने के लिए किया गया था। जैसे-जैसे वेफर का आकार बढ़ा और प्रक्रिया परिशुद्धता में सुधार हुआ, मुख्यधारा के 200 मिमी और 300 मिमी वेफर्स को बड़े पैमाने पर एक छोटे चाप-आकार के पायदान डिजाइन पर मानकीकृत किया गया है। इस पायदान की स्थिति मानकों द्वारा परिभाषित की गई है और एक निश्चित अभिविन्यास पर स्थित है, जिसका उपयोग वेफर के क्रिस्टल अभिविन्यास (उदाहरण के लिए <100> या <111>) को इंगित करने और बाद के उपकरणों के लिए एक सामान्य संदर्भ बिंदु प्रदान करने के लिए किया जाता है।

वेफर नॉच का क्या कार्य है? 

• सबसे पहले, यह वेफर संरेखण के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है। लिथोग्राफी, नक़्क़ाशी और आयन प्रत्यारोपण जैसे प्रमुख चरणों के लिए कई पैटर्न परतों को ढेर करने की आवश्यकता होती है। यदि प्रत्येक परत की समन्वय प्रणाली सुसंगत नहीं है, तो अंतिम डिवाइस गलत तरीके से संरेखित और स्क्रैप कर दिए जाएंगे। पायदान की स्थिति का पता लगाकर, उपकरण जल्दी से एक एकीकृत समन्वय प्रणाली स्थापित कर सकता है और फिर सटीक ओवरले प्राप्त करने के लिए संरेखण चिह्नों का उपयोग कर सकता है।
• दूसरा, यह वेफ़र जानकारी को एन्कोड करता है। विभिन्न क्रिस्टल अभिविन्यास और विभिन्न डोपिंग प्रकार (जैसे पी-प्रकार और एन-प्रकार) में अलग-अलग सामग्री गुण और डिजाइन विचार होते हैं। नॉच ओरिएंटेशन, बैक-साइड मार्किंग और अन्य साधनों के साथ मिलकर, उत्पादन लाइन को स्वचालित हैंडलिंग और सॉर्टिंग के दौरान वेफर्स को तुरंत पहचानने की अनुमति देता है, जिससे विभिन्न उत्पाद प्रकारों के बीच मिश्रण-अप से बचा जा सकता है।
• तीसरा, यह स्वचालित संचालन में सुरक्षा सुनिश्चित करता है। आधुनिक फ़ैब्स रोबोट हथियारों और स्वचालित सामग्री हैंडलिंग सिस्टम (एएमएचएस) का व्यापक उपयोग करते हैं। ये सिस्टम वेफर के आगे/पीछे के हिस्से और ओरिएंटेशन को निर्धारित करने के लिए नॉच पर निर्भर करते हैं, जिससे गलत लोडिंग या फ़्लिपिंग को रोका जा सके जिससे अन्यथा उपज हानि हो सकती है।

डिवाइस और प्रक्रिया इंजीनियरों के लिए, वेफर पर पायदान महत्वहीन लग सकता है, लेकिन यह क्रिस्टल खींचने, एपिटेक्सी और वेफर निर्माण से लेकर प्री-पैकेजिंग परीक्षण तक पूरी प्रक्रिया श्रृंखला से चलता है। जब भी "दिशा" शामिल होती है - क्रिस्टल अभिविन्यास, लेआउट संरेखण, तनाव अभिविन्यास, या यहां तक ​​कि कुछ बिजली उपकरणों की संरचना डिजाइन - यह छोटा ज्यामितीय मार्कर लगभग हमेशा पृष्ठभूमि में होता है। एक बार जब आप पायदान की भूमिका को समझ जाते हैं, तो यह पता लगाना बहुत आसान हो जाता है कि एक वेफर उत्पादन लाइन के माध्यम से कैसे "चलता है" और कैसे प्रत्येक प्रक्रिया चरण सिलिकॉन के इस टुकड़े के आसपास अपनी समन्वय प्रणाली बनाता है।