Отзыв оппонента Васильевский (Технология разделения на кристаллы сверхвысокочастотных монолитных интегральных схем на гетероструктурах AlGaNGaN)

ОТЗЫВ официального оппонента, к.ф.-м.н. Васильевского Ивана Сергеевича на диссертационную работу Трофимова Алекеапдра Александровича на тему «Технология разделения на кристаллы сверхвысокочастотных монолитных интегральных схем на гетероструктурах А16аМбаХ», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.06 — «Технология и оборудование для производства полупроводниюв, материалов н приборов электронной техники». Актуальность теми работы Прогресс современной мощной СВЧ электроники связан с начавшимся в 2000-е годы стремительным освоением нитридгаллиевых монолитных интегральных схем КМИС) ввиду уникальных элекгрофизических свойств ннтрндгалл левых гетероструктур. Наиболее распространенным типом подложки для таких структур является сапфир, а наиболее высокие показатели обеспечивает карбид кремния.

Оба материала являются весьма твердыми и потому вопросы процессирования подложки при утонении и порезке на чипы являются весьма специфическими. Создание мощных МИС СВЧ требует использования трехмерных топологических структур с элементами мнкромеханикн, в том числе, с использованием толстых диэлектрических слоев.

Вследствие этого пластины с изготовленными СВЧ МИС на гетероструктурах А%ай/ОаХ имеют сложный и развитый рельеф лицевой поверхности, элементы которого необходимо защищать при обработке обратной стороны пластины. Конечная толщина пластины влияет на процессы теплораспределения при работе мощных МИС, кроме того, ввиду механических напряжений гетерогенных слоев структуры при утонении возникает изгиб пластины. Таким образом, поставленная в работе задача поиска оптимальной толщины с учетом перечисленных критериев является актуальной комплексной научно-технической задачей.

Структура и содержание работы. Цель и задачи работы сформулированы четю, работа хорошо структурирована. содержание работы изложено в 5 главах в логической последовательности. Основные результаты изложены в главах Диссертация изложена на 162 страницах и состоит из введения, пяти глав. заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 125 наименований. Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели н задачи, акцентируются научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены положения, выносимые на защиту. сведения об апробации работы и личном вкладе соискателя.

Первая глава представляет собой добротный обзор современного состояния проблемы резки приборных цластин на отдельньзе кристаллы. Рассматриваются свойства материалов подложек для нитридных гетероструктур, приводятся особенности современных монолитных интегральных схем на основе таких гетероструктур.

Отмечаются актуальные на сегодняшний день проблемы в технологическом цикле изготовления таких приборов с акцептном на операции утонения и разделения на чипы. Вторая глава посвящена вопросам тепловыделения при работе СВЧ МИС, а также деформационным воздействиям на приборную пластину вследствие наличия упругих напряжений в выращенном на подложке слое ОаМ. Приводятся физические модели для решения задачи расчета теплового поля и изгиба пластины для поиска оптимальной конечной толщины чипа СВЧ МИС, анализируются результаты компьютерного моделирования.

В третьей главе описаны созданные в работе технологические операции по обеспечению защиты полимером от преимущественно механических повреждений, связанных с операциями приклеивания приборных пластин на оснастку при шлифовании и полировании. В четвертей главе приводятся определенные экспериментальным путем режимы одностороннего шлифования и полирования подложек СВЧ МИС на основе нитридных гетероструктур. Использовались структуры с подложками двух типов- сапфира и карбида кремния.

Установление взаимосвязи между используемым абразивом и его размерностью, временем обработки и нагрузки на пластину позволило сформировать алгоритмы обработки пластин сапфира и карбида кремния, содержащих СВЧ МИС на основе гетероструктур А10аХ~баХ, которые обеспечивают высокое качество обработанной поверхности и сохранение целостности пластины, что подтверждается сравнением полученных результатов с результатамн ведущих в сфере обработки твердых пластин отечественных и зарубежных компаний.

В пятой главе освещаются экспериментальные данные о разделении пластин сапфира и карбида кремния на кристаллы СВЧ МИ С методами лазерного управляемого термораскалывания и дисковой резки алмазной режущей кромкой, Анализируется статистика выхода годных кристаллов, а также исследуется влияние разработанных технологических процессов разделения на электрофизнче скис параметры СВЧ МИС.

В заключении сформулированы основные результаты работы и выводы. Научная новизна диссертационной работы заключается в двух аспектах. Вопервых, достигнутые результаты по утоненню приборных пластин СВЧ МИС иа гетероструктурах А1баХ/ОаХ на основе сапфира н карбида кремния являются рекордными для отечественных технологий, во-вторых, впервые разработан комплексный подход к определению диапазона оптимальных толщнн подложки. Особо следует отметить предложенный в работе оригинальный метод механической защиты СВЧ МИС со сложными конструктивными особенностями полимерным слоем с учетом его планаризацин. Результаты работы имеют большое практическое значение в связи с важностью разработок отечественных подходов к проектированию МИС СВЧ, технологий утонения н порезки, обеспечивающих защиту трехмерных элементов МИС при технологических операциях н как следствие, высокий процент выхода годных кристаллов.

Диссертация изложена хорошим языком, четко сформулированы цели работы, обоснована актуальность и научная новизна исследования. Достоверность полученных экспериментальных данных подтверждается использованием надежных н проверенных методик и комплексным подходом к анализу. Использо вались традиционные модели и теоретические подходы. Вместе с тем, работа не свободна от недостатков, нмеютеи замечании по диссертационной работе: 1.

В Главе 2 не ясно. почему в качестве модели для рассмотрения теплового баланса МИС взят малошумящий усилитель СВЧ МИС с мощностью тепловыделения 1 Вт, тогда как наиболее остро проблема теплоотвода стоит для МИС усилителей мощности с плотностью мощности 1О Вт/мм и вьппе, 'Топология модельной МИС не описана (например, суммарная ширина транзисторов в 1-м и 2-и каскадах); на рис.

28 в диссертации. рис. 4 в автореферате не указано, в какой точке кристалла относится расчетная температура; 2. в Главах 4 и 5 при описании технологического процесса утонения и разделения на кристаллы отсутствуют формулировки критериев допуска/отбраковки по контрольным операциям после шлифовки и полировки, а также способ вычисления шероховатости (амплитудная, средняя, среднеквадратичная); 3. Имеются замечания к оформлению работы.

Так, в диссертации не приведен отдельно список работ автора ~имеется в автореферате). Подписи и отметки шкал на рисунках профилометрии и СВЧ параметров МИС слишком мелкие и читаются с трудом. Используется термин "склеивание" одновременно в двух противоположных смыслах, что может быть неправильно трактовано ~в случае отклеивания); 4.

В формулировке ц.2 новизны хороп|о бьшо бы уточнить. что защита полимерным покрытием применяется не от всех возможных видов воздействия, а целью является защита от механических повреждений. Отмеченные замечания не снижают в целом высокой оценки диссертационной работы и носят характер пожеланий для дальнейшей работы.

Задачи исследования полностью соответствуют поставленной цели„их решение — достаточно подробное, Результаты и выводы диссертации обоснованы, а сама работа является завершенным научньви исследованием с большой прикладной значимостью. Основные результаты и выводы диссертации достаточно полно изложены в публикациях автора, список которых приведен в диссертации. Содержание диссертации и основные выводы соответствует содержанию данных публикаций. Автореферат достаточно полно и ясно отражает содержание диссертационной работы.

Материалы диссертационной работы опубликованы в 7 работах в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень ВАК, а также прошли широкую апробацию на российских и международных научных конференциях. Заключение. Считаю, что диссертация «Технология разделения на кристаллы с верха ысокочастотных монолитных интегральных схем на гетероструктурах А)ОаМ/ОаХ» является законченным научным исследованием, соответствует критериям, которым должны отвечать диссертации на соискание ученых степеней согласно и. 9 «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства РФ 1№ 842, от 24 сентября 2013 г.), а сонскательТрофимов Александр Александрович заслуживает присуждения ему ученой сгепенн кандидата технических наук по специальности 05.27.06 — «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов злектронной техники». Официальный оппонент кандидат физико-математических наук.

доцент кафедры № 67 «Физика конденсированных сред» НИЯУ МИФИ. 1Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный ядерный университет «МИФИ») Адрес: 115409, г.Москва, Каширское шоссе, д. 31 Телефон: +7 1495) 788-56-99, доб. 8170 Е-гпа11: )з'ая1еъзЫЙЗ а11 ги Лз ~ - Васильевский Иван Сергеевич Д.- «Ъ» С'3 2017 г. ('1од((((сь удсстоаер ~ Зм(зс(й(ф л«кт«6н(з ((((( .