Домашнее задание (Готовые домашние задания по микросборке), страница 2

Основным достоинством методаскрайбирования наряду с высокой производительностью и культурой производства является:малая ширина прорези, а, следовательно, и отсутствие потерь полупроводникового, материала,которых невозможно избежать при использовании других методов разделения пластины накристаллы. Наиболее широко скрайбирование используют в планарной технологии изготовленияИС, когда на пластине уже сформированы полупроводниковые структуры.Достоинства: малая ширина прорези, отсутствие потерь полупроводникового материала.Разделение осуществляется в две стадии: вначале пластины скрайбируют, для чего риски наносятмежду готовыми структурами по свободному полю в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях, а затем разламывают по рискам на прямоугольные или квадратные кристаллы.Разламывание производится на специальном технологическом оборудовании.Лазерное скрайбирование полупроводниковых пластин: надрез образуется не механическим, аэлектрофизическим способом - путём испарения узкой полосы полупроводникового материала споверхности пластины с помощью сфокусированного лазерного пучка, имеющего большуюмощность излучения.Лазерное скрайбирование является широко распространенным видом лазерной обработки,режимом несквозной резки материала.

Скраибирование широко применяется вмикроэлектроники для обработки различных материалов керамики, поликора, сапфира,ситалла для разделения тонких пластин на отдельные элементы.До настоящего времени основным методом разделения тонких керамических пластин являлсяалмазный метод, но лазерное скрайбирование обладает рядом преимуществ: возможностьглубоких надрезов материала, высокая прецизионность обработки (ровные края, отсутствиеконусности кромок), отсутствие остаточных напряжений (сколов и микротрещин). Прилазерном скрайбирование не происходит механического воздействия режущего инструментана поверхность материала, не происходит износа режущего инструмента, загрязнениямикросхемы, а главное – это абсолютная повторяемость процесса лазерного скрайбирования.Использование фемтосекундных лазеров со сверхкороткими импульсами лазерногоизлучения позволило еще более улучшить по сравнению с другими лазерными системамикачество обработки материала.Современные установки лазерного скрайбирования позволяют получать риски шириной около 30мкм и глубиной не менее 50 мкм при скорости скрайбирования свыше 50 - 100 мм/с.

Зонатермического воздействия лазерного излучения составляет при этом не более 50 - 75 мкм,включая ширину риски. Скрайбирование на большую глубину, в том числе сквозное разделение(на глубину до 200 мкм), выполняют с меньшей скоростью (5-10 мм/с).Недостатки лазерного скрайбирования:сложность и высокая стоимость оборудованиянеобходимость специальных мер защитыРазделение разламываниемНаиболее распространенными являются методы разламывания скрайбированных пластинсферой, полуцилиндром и валиком.Схема пневмогидравлической ломкиполупроводниковых пластин М сферических(цилиндрических) опорах:а) - исходное положение; б) - положениепосле разламывания.Разламывание пластины валиком.Разламывание сферойРазламывание пластин цилиндрических исферических опорах позволяет получатькристаллы с соотношением сторон от 1: 1до 1: 1,5.

Радиус кривизны сферы или полуцилиндра для различных размеров кристаллов долженбыть различным.Разламывание валиком(роликом)Пластину помещают проскрайбированной поверхностью на упругую опору и прокатываютпоследовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях твердым валиком диаметром10 – 30 мм.

Усилие нагруженияподбирается в зависимости отжесткости опоры. Меньший диаметрвалика и более жесткие опорыиспользуются при меньшихотношениях длины кристалла ктолщине пластины (1/Н).Разламывание клином2. Резка дискомДалее словосочетание «алмазный диск» заменено на ДАРДостоинства:- является наиболее простым и легко осуществимым методом разделения пластинМеханизм резки: каждое алмазное зерно представляет собой микрорезец, который снимаетмельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резкапроизводится на высоких скоростях (около 5000 об/мин), с одновременным участием в резаниибольшого количества алмазных зёрен, и результате чего достигается высокая производительностьобработки.

При резке выделяется большое количество тепла, поэтому ДАР необходимо охлаждатьводой или специальной охлаждающей жидкостью.Схема процесса1 - диск2 - фланцы3 - охлаждающая жидкость4 - пластина5 - клеящая мастика6 - основаниеНа рисунке показана схема резки полупроводниковой пластины диском с наружной алмазнойрежущей кромкой. Диск 1 устанавливается на шпинделе станка и зажимается с двух сторонфланцами 2. В процессе резания алмазный режущий диск вращается с большой скоростью иохлаждается жидкостью 3.

Разрезаемую полупроводниковую пластину 4 закрепляют клеящеймастикой 5 на основание 6.Для операции резания используется установка для прецизионного резания с магнитнымизажимными устройствами. На общей оси набирается несколько алмазных дисков чтообеспечивает получение большого числа параллельных резов. Подгонка расстояний междудисками осуществляется с помощью металлических прокладок и клиньев из пластмассы.Обычно для получения максимальной производительности требуются высокие скорости резания.Выбор конкретной скорости определяется следующими факторами: число дисков на оси, размерыи концентрация алмазных кристаллов на диске, требуемое качество обработки края подложки ижелательный срок службы диска.

Для получений чистых, близких к полированным краев,применяется резка при малой скорости с использованием дисков с мелкозернистыми алмазами свысокой концентрацией покрытия. Увеличения размеров частиц и скорости реза приводит к болееглубокой поверхности реза и может привести к появлению зазубрин и растрескиванию..