Реферат: Методы разделения пластин и подложек - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Методы разделения пластин и подложек

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 459 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

14 БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ на тему: "Методы разделения пластин и подложек" МИНСК, 2009 Технология производства интегральных схем на стадии подготовки кристаллов и плат к сборке в корпусах предусматривает разделение полу проводниковой пластины, диэлектрической подложки с функциональными схемами на отдельные кристаллы (платы). Полупроводниковая пластина п о ступающая на операцию разделения и аккумулирующая в себе значительные трудовые и материальные' затраты, обладает большой стоимостью. Это о б стоятельство налагает высокую ответственность на операцию разделения, определяет ее важное место во всей технологической цепочке производства. Требования к операции разделения пластин формируются в соответс т вии с требованиями, предъявленными к кристаллу. Основными и них явл я ются высокий процент выхода годных кристаллов; геометрическая точность кристаллов; низкий уровень сколов по краям кристаллов. Традиционные методы резки, применяемые в металлообрабатывающей промышленности, Не Всегда могут быть использованы, т. к. Полупроводн и ковые материалы отличаются высокой твёрдостью и хрупко стыо. Кроме т о го, традиционная механическая резка сопряжена < большими потерями дор о гостоящего полупроводникового материала Наибольшее распространение в технологии микроэлектроники получили следующие способы разделения пластин на кристаллы: резка пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива; · резка пластин на Кристаллы стальными полотнами и проволокой с применением абразива; · разделение пластин на кристаллы скрайбированием с последующей ломкой; · ультразвуковая резка пластин; · разделение пластин на кристаллы травлением. Из перечисленных способов наибольшее распространение нашли: резка алмазным режущим диском, скрайбирование алмазным резцом и ла зерное скрайбирование с последующей ломкой. Резка алмазным режущим диском (ДАР) наиболее простой и легко осуществимый в Производственных условиях способ резки полупроводник о вых материалов. Алмазная кромка диска "обладает высокой режущей сп о собностью. Механизм резки полупроводникового материала ДАР следующий: к а ждое алмазное зерно представляет собой микрорезец, который снимает мел ь чайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового мат е риала. Резка производится на высоких скоростях (около 5000 об/мин), с о д новременным участием в резании большого количества алмазных зёрен, и результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла, поэтому ДАР необходимо о х лаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью. На рисунке 1 показана схема резки полупроводниковой пластины ди с ком с наружной алмазной режущей кромкой. Диск 1 устанавливается на шпинделе станка и зажимается с двух сторон фланцами 2. В процессе рез а ния алмазный режущий диск вращается с большой скоростью и охлаждается жидкостью 3. Разрезаемую полупроводниковую пластину 4 закрепляют клеящей мастикой 5 на основание 6. Рисунок 1. Схема резки полупроводниковой пластины диском с нару ж ной алмазной режущей кромкой. Для увеличения производительности на шпинделе станка через пр о кладку размещают несколько ДАР (в среднем до 200). Толщину прокладок выбирают в зависимости от требуемых размеров обработки. Основным недостатком резки диском с наружной режущей кромкой являлась" невысокая жесткость Инструмента (ДАР), зависящая в основном от соотношения его размеров (толщины и внешнего диаметра). Один из путей повышения жесткости инструмента (ДАР) - увеличение скорости его вращ е ния. Возникающие 'при этом центробежные силы направляют по радиусу ДАР, придают ему дополнительную жесткость, однако при большом числе оборотов (свыше 10 000 об/мин) возникают вибрации станка и режущего и н струмента. Другой путь увеличения жесткости - это применение более толсто о с новы ДАР, однако при этом получается большая ширина пропила, также ув е личиваются потери полупроводникового материала. Жесткость инструмента может быть увеличена также за счет уменьш е ния разности внешнего диаметра ДАР и прижимных фланцев или прокладок. Установлено, что ДАР будет обладать большей жесткостью, если режущая кромка выступает за края прокладок не более чем на 1,5 толщины разреза е мого материала. Современный ДАР (рисунок 2) представляет собой алюминиевый ко р пус, на котором электрохимическим методом осажден никель (в качестве связующего материала) с различными абразивными включениями (для ра з деления полупроводниковых пластин, например, используют мелкие зёрна алмаза размером 3-5 мкм), а затем с части корпуса никель удален хим1 ческйм травлением для вскрытия режущей Кромки. Рисунок 2. Современный ДАР: 1 - прижимная прокладка; 2 - адгезионный материал; 3 - абразивный слой; 4 - алюминиевый корпус; b - толщина лезвия; h - высота лезвия; d - п о садочный диаметр ДАР; p - внешний (рабочий) диаметр ДАР При резке пластин ДАР на скоростях вращения инструмента выше 6700 об/с вследствие интенсификации гидромеханических процессов возра с та величина сколов в зоне реза. Проблема устранения этих явлений была р е шена в конструкции диска, где за счёт введения тонкого слоя алмазно-адгезионного материала между абразивным слоем режущей кромки опорным кольцом диска обеспечивается поглощение энергии колебаний стоячих волн в режущей кромке и обеспечивается более высокое качество юза. Усовершенствованным вариантом ДАР является конструкция, пре д ставляющая собой тончайшее лезвие в форме круга, основой которого явл я ется эластичный компаунд с равномерно распределенными в нём по объёму алмазными зёрнами. Гонкое лезвие зажимается между двумя обкладками, придающими ему жёсткость. Такой диск обеспечивает получение ширины реза, равной его толщине. Алмазный режущий диск - своеобразный абразивный инструмент, и поэтому боковые плоскости кристалла имеют вид шлифованной поверхн о сти. Благодаря использованию высоких скоростей движения ДАР можно р е зать хрупкие, твёрдые и другие материмы. Качество разделения пластин и износостойкость дисков определяется, в первую очередь, точностью обор у дования и правильным выбором технологических режимов резания. Выбор оптимального технологического режима обработки определяется свойствами обрабатываемых материалов, глубиной резки и допустимым уровнем сколов. При разделении полупроводниковых пластин на кристаллы с сохран е нием ориентации дисковую резку проводят на эластичных адгезионных н о сителях, представляющих собой полимерные ленты с адгезионным слоем на поверхности, либо на жёстких подложках, в качестве которых могут испол ь зоваться бракованные кремниевые пластины, графит, керамика и другие м а териалы. Для закрепления пластины чаще всего используют “электронный” воск. При использовании гибкого носителя пластины надрезаются до мин и мальной перемычки (~10мкм). Операция разламывания на кристаллы, хара к терная при скрайбировании, отсутствует, а осуществляется непосредственно на операции монтажа, где каждый из кристаллов снимается с адгезионного носителя с подколом. Качество этого процесса в значительной степени опр е деляется свойствами адгезионного носителя, обеспечивающего ориентацию кристаллов при обработке и межоперационной транспортировке. Адгезио н ный носитель по физико-химическим свойствам должен быть совместим с кремниевым, а также обладать исключительной равномерностью клеевого покрытия, стабильностью адгезионных свойств в воде (отмывка в воде после резки), высокой пластичностью (растягиваться в 1,5-2 раза) и способностью сохранять напряжённое состояние при растягивающих усилиях. При выборе типа адгезионного носителя необходимо учитывать разм е ры кристаллов: чем больше кристалл тем меньшей адгезией должен область носитель. Это требование определяется необходимостью беспрепятственного съёма при монтаже. Полупроводниковая пластина, наклеенная на адгезионный носитель - ленту для сохранения ориентации разделённых кристаллов, закрепляется в кассете, обеспечивающей натяжение ленты. Такие кассеты выпускаются двух типов в различном конструкторском исполнении кольцеобразные и прям о угольные. Скрайбирование является одним из методов разделения пластин на кристаллы, заключающееся в том, что на поверхность Полупроводниковой пластины резцом, лазерным лучом или другими способами наносят неглуб о кую риску (англ. scribe ), вокруг которой концентрируются механические н а пряжения, ослабляющие материалы. Основным достоинством метода скра й бирования наряду с высокой производительностью и культурой производства является: малая ширина прорези, а, следовательно, и отсутствие потерь п о лупроводникового, материала, которых невозможно избежать при использ о вании других методов разделения пластины на кристаллы. Наиболее широко скрайбирование используют в планарной технологии изготовления ИС, когда на пластине уже сформированы полупроводниковые структуры. Разделение осуществляется в две стадии: вначале пластины скрайб и руют, для чего риски наносят между готовыми структурами по свободному полю в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а затем разламывают по рискам на прямоугольные или квадратные кристаллы. Операция разлам ы вания. Производится на специальном технологическом оборудовании. Качество скрайбирования при механическом создании риски резцом и последующей ломки в значительной степени зависит от состояния рабочей части алмазного резца. Работа резцов с изношенным режущим ребром или вершиной приводит к сколам при скрайбировании и некачественной ломке. Обычно скрайбирование выполняют резцами, изготовленными из натурал ь ного алмаза, которые по сравнению с более дешёвыми резцами из синтетич е ских алмазов имеют большую стойкость. Наибольшее распространение п о лучили резцы, имеющие режущую часть в форме трёхгранной или усеченной четырёхгранной пирамиды, режущими элементами которой являются ребра пирамиды. Средняя стойкость резца (одного режущего ребра) при скрайбировании кремния составляет 25-40 пластин диаметром 100 мм (3500 резов). После скрайбирования 25 - 40 пластин или при появлений сколов на пластине резец необходимо проконтролировать под микроскопом. Как показывает опыт, применять резцы с износом режущего ребра более 10-15 мкм нецелесообра з но, так как они не обеспечивают качественного скрайбирования. Кроме того, при чрезмерном износе вершин режущего ребра их восстановление при пер е точке резца затруднено, к быстрому износу резца приводит скрайбирование пластин с покрытием из окисла кремния или ионного диэлектрика. На таких пластинах необходимо предусматривать специальную (без покрытия) доро ж ку полупроводникового материала шириной 50 - 75 мкм. Широкое применение нацию также лазерное скрайбирование полупр о водниковых пластин, при котором надрез (риска) образуется не механич е ским, а электрофизическим способом - путём испарения узкой полосы пол у проводникового материала с поверхности пластины с помощью сфокусир о ванного лазерного пучка, имеющего большую мощность излучения. Скрайбирование лучом лазера имеет большое преимущество перед скрайбированием алмазным резцом: на рабочей поверхности пластины не происходит образования микротрещин и сколов вследствие отсутствия мех а нического контакта "режущего инструмента" (лазерного луча) с полупрово д никовым материалом; скорость скрайбирования может быть увеличена в н е сколько раз (до 100 - 200 мм/с) благодаря тому, что луч лазера всегда конта к тирует с поверхностью пластины; возможно скрайбирование пластин с л ю бым, в том числе с диэлектрическим покрытием; возможно не только скра й бирование на различную глубину, но и сквозное разделение пластины (без последующего разламывания их на кристаллы). Размеры риски - ширина и глубина, зона термического влияния лазе р ного луча, а также скорость скрайбирования и равномерность удаления мат е риала по всей длине риски определяется скоростью перемещения пластин относительно лазерного луча, мощностью, частотой и длительностью и м пульсов лазерного излучения, а также размером сфокусированного пятна. Современные установки лазерного скрайбирования позволяют пол у чать риски шириной около 30 мкм и глубиной не менее 50 мкм при скорости скрайбирования свыше 50 - 100 мм/с. Зона термического воздействия лазе р ного излучения составляет при этом не более 50 - 75 мкм, включая ширину риски. Скрайбирование на большую глубину, в том числе сквозное раздел е ние (на глубину до 200 мкм), выполняют с меньшей скоростью (5-10 мм/с). К недостаткам лазерного скрайбирования следует отнести большую сложность и стоимость оборудования, а также необходимость специальных мер защиты рабочей поверхности от продуктов лазерной обработки, обр а зующихся в процессе испарения материала под воздействием лазерного и з лучения. Разделение разламыванием. Разламывание выполняется машинным или ручным способом. Ручное разламывание обычно позволяет получать бол ь ший выход, чем машинное. Так как при использовании многорезцовой г о ловки производится одновременное скрайбирование всей пластины, ручное разламывание позволяет, если это понадобится, производить разламывание в любой последовательности. Обычное разламывание производится таким о б разом, чтобы на разделение одной пластины приходилось наименьшее число разламываний. Однако при ручном разламывании оператор может "почувс т вовать", когда необходимо дополнительное усилие, и затем в соответствии с этим может изменить последовательность. Например, если оказывается, что для разламывания по одной из длинных линий необходимо избыточное да в ление, оператор может быстро изменить последовательность и произвести сначала разламывание по белее короткой, линии. Поэтому после того, как пластина расколота на малые части, "трудная" линия будет разделена на ча с ти малой длины, благодаря чему разламывание коротких частей станет более простым. Другим преимуществом ручного разламывания является возмо ж ность Наблюдения оператором каждой линии в процессе разламывания, что позволяет обнаружить заблаговременно линии некачественного реза. Линия реза коническим алмазным резцом должна, быть очень слабой, без следов образования узора из трещин. Избыточная нагрузка на резец пр о является в виде большого количества отщеплённых кусочков пластины. О б разующиеся при этом трещины ц сколы образуют картину, похожую на в ы падение инея; В зависимости от нагрузки такая картина может возникнуть в процессе скрайбирования либо сразу после него, а иногда и нескольких часов спустя. В результате при разламывании линия скола Может начать распр о страняться вдоль линии скрайбирования, но затем может изменить направл е ние и распространиться вдоль любой из трещин. Поэтому необходимо, чтобы между скрайбированием и разламыванием проходило минимальное время. Наиболее распространенными являются методы разламывания пр о скрайбированных пластин сферой, полуцилиндром и валиком. Разламывание пластин цилиндрических и сферических (Рисунок 3) опорах позволяет получать кристаллы с соотношением сторон от 1: 1 до 1: 1,5. Радиус кривизны сферы или полуцилиндра для различных размеров кр и сталлов должен быть различным. Более универсальным является метод разламывания валиком (Рисунок 4). Пластину помещают проскрайбированной поверхностью на упругую оп о ру и прокатывают последовательно в двух взаимно перпендикулярных н а правлениях твердым валиком диаметром 10 – 30 мм. Усилие нагружения подбирается в зависимости от жесткости опоры. Меньший диаметр валика и более жесткие опоры используются при меньших отношениях длины кр и сталла к толщине пластины (1/Н). Рисунок 3. Схема пневмогидравлической ломки полупроводниковых пластин М сферических (цилиндрических) опорах: а) - исходное положение; б) - положение после разламывания. При больших значениях параметров отношения 1/Н вместо валика применяют клин с небольшим радиусом скругления, который последов а тельно ориентируют по линиям скрайбирования полупроводниковой пласт и ны (Рисунок 5). Усилие нагружения при разламывании клином должно быть программируемым. Рисунок 4. Разламывание пластины валиком. Рисунок 5. Схема разламывания клином. Резка подложек. В настоящее время для подложек тонкоплёночных схем используемая керамика с высоким содержанием окиси алюминия, явл я ется слишком твёрдой для обычного скрайбирования и разламывания. Для резки керамических подложек применяется распиливание алмазным диском, которое состоит из четырёх основных этапов: закрепление и ориентация по д ложки, распиливание, демонтаж и очистка. Закрепление и ориентация. Подложки закрепляются на металлических брусках, поддерживающих подложки в результате распиливания. Для этого они приклеиваются к брускам с помощью гликольфталата при нагреве. Для совмещения подложка помещается точно по отношению к ограничителю на бруске и потенциальная линия реза настраивается параллельно прямоугол ь ным краям бруска. Затем брусок с наклеенной подложкой монтируется на магнитном зажимном устройстве установки для резания, В бруске делаются продольные канавки, что позволяет вести резку подложки насквозь, не зад е вая алмазным диском металла. Резка. Для операции резания используется установка для прецизионн о го резания с магнитными зажимными устройствами. На общей оси набирае т ся несколько алмазных дисков что обеспечивает получение большого числа параллельных рёзов. Подгонка расстояний между дисками осуществляется с помощью металлических прокладок и клиньев из пластмассы. Первоначал ь ная настройка бруска по отношению к дискам осуществляется с помощью подгонки Поперечной подачи столика. После этого предполагается, что все бруски точно совмещены, если они точно и надёжно устанавливаются по о т ношению к упору магнитного зажимного устройства. Для уменьшения вр е мени настройки используются два набора дисков, один из которых настра и вается для резки в одном направлении и другой - в направлении, перпенд и кулярном к первому. . Обычно для получения максимальной производительности требуются высокие скорости резания. Выбор конкретной скорости определяется сл е дующими факторами: число дисков на оси, размеры и концентрация алма з ных кристаллов на диске, требуемое качество обработки края подложки и желательный срок службы Диска. Для получений чистых, близких к полир о ванным краев, применяется резка при малой скорости с использованием ди с ков с Мелкозернистыми алмазами с высокой концентрацией покрытия. Ув е личения размеров частиц и скорости реза приводит к более глубокой повер х ности реза и в Пределе может привести к появлению зазубрин и растрескив а нию. Так как общие размеры схемы должны точно выдерживаться и края подложки должны быть в приемлемой степени гладкими с минимальным к о личеством зазубрин и трещин, для использования в производстве необход и мо выбирать алмазные диски высшего качества при скорости резки 100 - 200 об/мин. Демонтаж и очистка. После окончания резания по обоим направлениям брусок с подложкой снимают с магнитного зажимного устройства и пом е щают в растворитель. Когда клеящее вещество размягчится, подложка сн и мается с бруска и остатки клеящего вещества удаляются путём дальнейшего отмачивания в растворителе, например, в ацетоне. ЛИТЕРАТУРА 1. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. Учебник для ВУЗов - М; Радио и связь, 2007 - 464 с: ил. 2. Технология СБИС. В 2 кн. Пер. с англ. /Под ред.С. Зи, - М.: Мир, 2006. -786 с. 3. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. Справочник. - М.: Радио и связь, 2001. -528 с. 4. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Пленочные токопроводящие системы СБИС. -Мн.: Выш. шк., 2000. -238 с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Дорогой, ну почему, когда сосед свою жену фотографирует, она похожа на Софи Лорен? А когда ты меня - получается какая-то бомжиха, хоть сейчас в тюрьму сажай!
- Потому что сосед закончил операторский факультет ВГИКа, а я - кафедру судебной экспертизы и криминалистики при академии МВД!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Методы разделения пластин и подложек", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru