వేఫర్ డైసింగ్ ప్రక్రియలో CO₂ ఎందుకు పరిచయం చేయబడింది?

డైసింగ్ వాటర్‌లో CO₂ని ప్రవేశపెడుతున్నారుపొరకట్టింగ్ అనేది స్టాటిక్ ఛార్జ్ బిల్డప్ మరియు తక్కువ కాలుష్య ప్రమాదాన్ని అణిచివేసేందుకు సమర్థవంతమైన ప్రక్రియ కొలత, తద్వారా డైసింగ్ దిగుబడి మరియు దీర్ఘకాలిక చిప్ విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తుంది.

1. స్టాటిక్ ఛార్జ్ బిల్డప్‌ను అణచివేయడం

సమయంలోపొర డైసింగ్, హై-స్పీడ్ తిరిగే డైమండ్ బ్లేడ్ కట్టింగ్, కూలింగ్ మరియు క్లీనింగ్ చేయడానికి హై-ప్రెజర్ డీయోనైజ్డ్ (DI) వాటర్ జెట్‌లతో కలిసి పనిచేస్తుంది. బ్లేడ్ మరియు పొర మధ్య తీవ్రమైన ఘర్షణ పెద్ద మొత్తంలో స్టాటిక్ చార్జ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది; అదే సమయంలో, DI నీరు హై-స్పీడ్ స్ప్రేయింగ్ మరియు ఇంపాక్ట్ కింద స్వల్ప అయనీకరణకు లోనవుతుంది, తక్కువ సంఖ్యలో అయాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సిలికాన్ కూడా ఛార్జ్‌ని కూడగట్టుకునే అవకాశం ఉంది కాబట్టి, ఈ ఛార్జ్ సకాలంలో విడుదల కాకపోతే, వోల్టేజ్ 500 V లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పెరుగుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ డిశ్చార్జ్ (ESD)ని ప్రేరేపిస్తుంది.

ESD మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్ట్‌లను విచ్ఛిన్నం చేయడం లేదా ఇంటర్‌లేయర్ డైఎలెక్ట్రిక్‌లను దెబ్బతీయడమే కాకుండా, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ ద్వారా పొర ఉపరితలంపై సిలికాన్ ధూళిని అంటుకునేలా చేస్తుంది, ఇది కణ లోపాలకు దారితీస్తుంది. మరింత తీవ్రమైన సందర్భాల్లో, ఇది పేలవమైన వైర్ బాండింగ్ లేదా బాండ్ లిఫ్ట్-ఆఫ్ వంటి బాండ్ ప్యాడ్ సమస్యలను కలిగిస్తుంది.

కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂) నీటిలో కరిగిపోయినప్పుడు, అది కార్బోనిక్ యాసిడ్ (H₂CO₃) ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది హైడ్రోజన్ అయాన్లు (H⁺) మరియు బైకార్బోనేట్ అయాన్లు (HCO₃⁻)గా విడదీస్తుంది. ఇది డైసింగ్ నీటి యొక్క వాహకతను గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు దాని నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది. అధిక వాహకత భూమికి నీటి ప్రవాహం ద్వారా స్టాటిక్ ఛార్జ్‌ను త్వరగా నిర్వహించేలా చేస్తుంది, ఇది పొర లేదా పరికరాల ఉపరితలాలపై ఛార్జ్ పేరుకుపోవడం కష్టతరం చేస్తుంది.

అదనంగా, CO₂ బలహీనమైన ఎలక్ట్రోనెగటివ్ వాయువు. అధిక-శక్తి వాతావరణంలో, ఇది CO₂⁺ మరియు O⁻ వంటి చార్జ్డ్ జాతులను రూపొందించడానికి అయనీకరణం చేయబడుతుంది. ఈ అయాన్లు పొర ఉపరితలంపై మరియు గాలిలో కణాలపై చార్జ్‌ను తటస్థీకరిస్తాయి, ఇది ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ మరియు ESD సంఘటనల ప్రమాదాన్ని మరింత తగ్గిస్తుంది.

2. కాలుష్యాన్ని తగ్గించడం మరియు పొర ఉపరితలాన్ని రక్షించడం

పొర డైసింగ్ పెద్ద మొత్తంలో సిలికాన్ ధూళిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ సూక్ష్మ కణాలు తక్షణమే ఛార్జ్ అవుతాయి మరియు పొర లేదా పరికరాల ఉపరితలాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి, దీని వలన కణ కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది. శీతలీకరణ నీరు కొద్దిగా ఆల్కలీన్‌గా ఉంటే, అది మెటల్ హైడ్రాక్సైడ్ అవక్షేపాలను ఏర్పరచడానికి మెటల్ అయాన్‌లను (స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఫిల్టర్‌లు లేదా పైపింగ్ నుండి విడుదలయ్యే Fe, Ni మరియు Cr వంటివి) కూడా ప్రోత్సహిస్తుంది. ఈ అవక్షేపాలు పొర ఉపరితలంపై లేదా డైసింగ్ వీధుల్లో జమ కావచ్చు, చిప్ నాణ్యతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

CO₂ని ప్రవేశపెట్టిన తర్వాత, ఒకవైపు, ఛార్జ్ న్యూట్రలైజేషన్ దుమ్ము మరియు పొర ఉపరితలం మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణను బలహీనపరుస్తుంది; మరోవైపు, CO₂ గ్యాస్ ప్రవాహం డైసింగ్ జోన్ నుండి కణాలను చెదరగొట్టడానికి సహాయపడుతుంది, క్లిష్టమైన ప్రదేశాలలో వాటి పునఃనిక్షేపణ అవకాశాలను తగ్గిస్తుంది.

కరిగిన CO₂ ద్వారా ఏర్పడిన బలహీనమైన ఆమ్ల వాతావరణం లోహ అయాన్లను హైడ్రాక్సైడ్ అవక్షేపాలుగా మార్చడాన్ని కూడా అణిచివేస్తుంది, లోహాలను కరిగిన స్థితిలో ఉంచుతుంది, తద్వారా అవి నీటి ప్రవాహం ద్వారా మరింత సులభంగా దూరంగా ఉంటాయి, ఇది పొర మరియు పరికరాలపై అవశేషాలను తగ్గిస్తుంది.

అదే సమయంలో, CO₂ జడమైనది. డైసింగ్ ప్రాంతంలో ఒక నిర్దిష్ట రక్షిత వాతావరణాన్ని ఏర్పరచడం ద్వారా, ఇది సిలికాన్ ధూళి మరియు ఆక్సిజన్ మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని తగ్గిస్తుంది, దుమ్ము ఆక్సీకరణ, సమీకరణ మరియు ఉపరితలాలకు తదుపరి సంశ్లేషణ ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఇది శుభ్రమైన కట్టింగ్ వాతావరణాన్ని మరియు మరింత స్థిరమైన ప్రక్రియ పరిస్థితులను నిర్వహించడానికి సహాయపడుతుంది.

పొర కటింగ్ సమయంలో డైసింగ్ నీటిలో CO₂ను ప్రవేశపెట్టడం వలన స్టాటిక్ మరియు ESD ప్రమాదాన్ని సమర్థవంతంగా నియంత్రించడమే కాకుండా, దుమ్ము మరియు లోహ కాలుష్యాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, డైసింగ్ దిగుబడి మరియు చిప్ విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన సాధనంగా మారుతుంది.