Сайт патологического холостяка

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.
<WRAP #content>
======Разделение пластин на кристаллы (технологическая операция)======
<WRAP #bodyContent><WRAP #mw-content-text :ru>[{{wiki:220px-etchedwafer.jpg|Полупроводниковая пластина}}]<wrap>Один из [[технологический-процесс-в-электронной-промышленности|технологических процессов в электронной промышленности]], процесс разделения [[полупроводниковая-пластина|полупроводниковых пластин]] на отдельные кристаллы включает в себя:</wrap>


  * скрайбирование (надрезание) и последующие разламывание
  * либо сквозное разрезание, при котором пластину прорезают насквозь за одну стадию режущим инструментом (алмазным диском, проволокой) – что позволяет резать пластину толщиной до 1 мм и диаметром 100 – 150 мм со скоростью до 150 мм/с, на глубину 300 мкм и более за один проход.

{|
|+
Характеристики методов разделения полупроводниковых пластин
! rowspan="2"|
Параметры
! colspan="3"|
Метод разделения:
|-
!
скрайбирование алмазным резцом
!
скрайбирование лазерным лучом
!
резка диском
|-
|
Обрабатываемый материал
|
Есть ограничения
| colspan="2"|
Любой
|-
|
Максимально возможная скорость обработки кремния, мм/с
|
60
|
500
|
300
|-
|
Максимальная скорость, обеспечивающая нормальное качество разделения, мм/с
|
25 ... 60
|
200
|
до 150
|-
|
Глубина реза, мкм
|
1 ... 5
|
50 ... 170
|
10 ... 500
|-
|
Ширина реза, мкм
|
1 ... 5
|
20 ... 35
|
30 ... 50
|-
|
Обработка пластины с окислом
|
Не рекомендуется
|
Легко осуществима
|
Возможна
|-
|
Качество граней кристалла
| colspan="2"|
Удовлетворительное
|
Довольно хорошее
|-
|
Направление движения инструмента
|
Одностороннее
|
Двустороннее
|
Возможно двустороннее
|-
|
Требования к точности кристаллографической ориентации
|
Жёсткие
|
Умеренные
|
-
|-
|
Загрязнение поверхности пластины продуктами отхода (крошка, испарения)
|
Незначительное
|
Весьма существенное
|
Умеренное
|-
|
Максимальный выход годных схем после разделения, %
|
98
| colspan="2"|
99,5
|}
<wrap></wrap>

<wrap></wrap>


=====Скрайбирование=====
<wrap>Скрайбирование заключается в нанесении на поверхность пластины в двух взаимно перпендикулярных направлениях рисок, например алмазным резцом, диском, проволокой или лучом лазера. Под рисками образуются напряженные области, по которым после приложения к пластине механического воздействия происходит ломка пластины.</wrap>


====Скрайбирование механическим способом====
<wrap>В случае резки пластины резцом в отечественном производстве применялись резцы с алмазным наконечником, с рабочей частью в виде: трёхгранной пирамиды – для резки пластин толщиной от 100 до 250 мкм из [[германий|германия]]; четырёхгранной пирамиды с острой вершиной - для резки пластин толщиной от 250 до 500 мкм из [[кремний|кремния]]; четырёхгранная усёченной пирамиды – для резки пластин одной из четырех заостренных граней. При резке на кристаллы пластин кремния и германия толщиной 125 мкм, минимальный шаг резки составлял 0,4 и 0,5 мм для кремния и германия соответственно, нагрузка резца на пластину 0,5 Н и 0,1 Н соответственно при скорости нанесения рисок 0,025 м/мин и 0,03 м/мин соответственно. Глубина рисок после одного хода алмазной резки – 7 мкм, для обеспечения удовлетворительного качества разламывания после резки глубина реза должна быть не менее 2/3 исходной толщины пластины. При скрайбировании большу́ю роль играет соотношение ширины кристаллов и толщины разрезаемой пластины. Оптимальным считается отношение ширина (длины) кристалла и толщины пластины 6:1, минимум 4:1. Если толщина пластины становится соизмеримой с шириной (длиной) отрезаемого кристалла, то излом пластины после скрайбирования происходит в произвольном направлении.</wrap>


====Скрайбирование лазером====
<wrap>Для скрайбирования также [[применение-лазеров|применяют энергию лазерного излучения]] – скрайберные риски создаются испарением полупроводникового материала с поверхности пластины при её перемещении относительно сфокусированного лазерного пучка, имеющего большую мощность излучения. При испарении полупроводникового материала, которое происходит при высокой температуре, в ослабленном канавкой сечении пластины возникают термические напряжения, а сама канавка, являясь узкой (до 25 – 40 мкм) и глубокой (до 50 – 100 мкм) по форме, выполняет роль концентратора механических напряжений. Наряду с созданием глубокой разделительной канавки, вследствие отсутствия механического воздействия на рабочей поверхности пластины не образуются микротрещины и сколы, что позволяет поднять скорость скрайбирования до 200 мм/с и выше. Защита и очистка пластины от конденсатов полупроводникового материала обеспечивается:</wrap>


  * продувкой зоны обработки воздухом;
  * размещением над пластиной прозрачной эластичной ленты, обладающей хорошей адгезией к глобулам испаренного материала и предотвращении их осаждения на поверхность пластины;
  * нанесением плёночного покрытия, например органическим фоторезистом, который потом удаляют

=====Разламывание на отдельные кристаллы=====
<wrap>Ломают скрайбированную пластину</wrap>


  * механически, приложив к ней изгибающий момент,
    * пластину помещают рабочей поверхностью (скрайберными рисками) вниз на гибкую (например из резины) опору и с небольшим усилием покатывают последовательно в двух перпендикулярных направлениях, параллельно направлениям скрайбирования, стальным, резиновым валиком диаметром 10 – 30 мм (или стальным (фторопластовым) клином (призмой) с небольшим радиусом скругления). Гибкая опора деформируется, пластина изгибается в месте нанесения риски и лопается по ним.
  * с помощью ультразвука;
  * термоударом – нагревом и последующим быстрым охлаждением;
  * скрайбированные пластины помещают в конверт из пластичного материала, затем вакуумно-плотно закрывают и откачивают из него воздух – в результате чего возникает механическое воздействие и пластина разламывается.
<wrap>Таким образом, разламывание происходит в две стадии: вначале на полоски, а затем на отдельные кристаллы. Чтобы полоски или кристаллы в процессе ломки не смещались относительно друг друга в процессе ломки (это может привести к произвольному разламыванию и царапанью кристаллов друг о друга), перед ломкой пластину покрывают сверху эластичной плёнкой (полиэтиленовой, лавсановой), что позволяет в процессе ломки сохранить ориентацию полосок и кристаллов. Для сохранения ориентации кристаллов для последующих операций (особенно это важно при автоматизированной сборке) иногда пластину, перед разделением на кристаллы, закрепляют на специальной подложке – спутнике. Кристаллы между операциями на спутнике закрепляют:</wrap>


  * на стеклянном спутнике – примораживанием;
  * на пластмассовом – электростатическими силами;
  * на тонкой эластичной плёнке – адгезивными составами. Адгезию слоя подбирают такой, чтобы при разломе кристалл прочно удерживался, а после – снимался без остатков адгезивного вещества.
<wrap>Ввиду того, что вручную тяжело правильно подобрать необходимое усилие прижима, в современном процессе производства полупроводниковой продукции широко применяется техника и автоматизация. И хотя современное оборудование позволяет выдержать шаг скрайбирования с точностью до ±10 мкм, после разламывания размеры готовых кристаллов имеют значительный разброс, обусловленный влиянием [[кристаллическая-структура|кристаллографической ориентации]] пластин. При подготовке к сборке перед контролем кристалла его поверхность очищают от различных загрязнений. Более удобно (в технологическом плане) провести эту очистку непосредственно после скрайбирования и перед разломкой на кристаллы – отходы обработки, в виде крошки, потенциально являются причиной появления брака.</wrap>


=====См. также=====

  * [[технология|Технология]]
  * [[нанотехнология|Нанотехнология]]

=====Литература=====

  * <wrap>//Готра З. Ю.// Справочник по технологии микроэлектронных устройств. — Львов: [[каменяр|Каменяр]], 1986. — 287 с.</wrap>
  * <wrap>//Бер А. Ю., Минскер Ф. Е.// Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. — М: «Высшая школа», 1986. — 279 с.</wrap>

=====Ссылки=====
</WRAP><WRAP></WRAP></WRAP></WRAP>
{{tag>"Технологии электроники" Микроэлектроника}}
Сайт патологического холостяка

Главное меню

Рекомендовать сайт

Навигация

Вход на сайт

Старая структура меню

Реклама

Сайт патологического холостяка

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Инструменты страницы

Главное меню

Рекомендовать сайт

Навигация

Вход на сайт

Старая структура меню

Реклама
