Диссертация (1091353), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

очистка ионная, плазменная2. нанесение электронного резиста3. приклеивание4. контроль формы поверхности5. плоскошлифовальная6. контроль формы поверхности7. полировальная8. контроль формы поверхности9. отклеивание10. контроль внешнего вида11. монтаж12. лазерное управляемое термораскалывание13. удаление покрытий14. раскладка15.

контроль внешнего вида.Наименование операций приведено в соответствии с классификаторомопераций 1-85-151. Комплект технологической документации включает в122себя: титульный лист, ведомость технологических документов, маршрутнаякарта, комплект операционных карт.5.2. Анализ влияния разделения на кристаллы СВЧ МИС нагетероструктурах AlGaN/GaN, изготовленных на приборных пластинахсапфира,сприменениемметодалазерногоуправляемоготермораскалывания на выход годных кристаллов и электрофизическиепараметры СВЧ МИС.Послепроведениякомплексаоперацийразработанноготехнологического процесса разделения на кристаллы сверхвысокочастотныхмонолитныхинтегральныхсхемнагетероструктурахAlGaN/GaN,изготовленных на приборных пластин сапфира, с применением методалазерного управляемого термораскалывания изучались выход годныхСВЧ МИС по геометрическим параметрам и влияние технологическогопроцесса разделения на электрофизические параметры СВЧ МИС [121].Отбраковываниекристалловпокритериюнесоответствиягеометрическим размерам кристаллов СВЧ МИС, заданным топологией,проводилосьвизуальносиспользованиеммикроскопасогласноОСТ 11 073.013-2008, часть 4.

К таковым относились по методу 405-1.1: сколы, доходящие до контактных площадок; трещины на краю кристалла, направленные к металлизации илиактивной области микросхемы; трещины в активной области микросхемы или под контактнойплощадкой и металлизацией; превышение размера кристалла более чем на 200 мкм (хотя бы содной стороны) по чертежу в конструкторской документации.123Брак СВЧ МИС, возникший в ходе изготовления приборной пластиныдо технологического процесса разделения в статистику по первомунаправлению не включался. К таким случаям относятся по методу 405-1.3: дефекты металлических покрытий:а) разрывы металлизированных проводников;б) царапины, пересекающие металлизированные проводники болеечем на 1/2 ширины;в)сквозныецарапины,вырывы,уменьшающиеширинуметаллизированного проводника в месте перехода в контактнуюплощадку более чем на 1/3 ширины;г) сквозные царапины в металлизированной дорожке, контактнойплощадке, уменьшающие ширину дорожки более чем на 1/2 ееширины;д) пустота или царапина в металлизированной дорожке надконтактным окном, которая изолирует более 1/2 площадиконтактного окна;е) отсутствие металлизации более чем на 1/5 площади контактнойплощадки; любые признаки коррозии и отслаивания металлических покрытий; нестравленные участки металлических покрытий, уменьшающиеболее чем на 1/3 следующие расстояния:а) между двумя контактными площадками;б) между двумя любыми металлизированными дорожками;в) между контактной площадкой и металлизированной дорожкой; смещение металлизированной разводки:а) покрытие металлом 1/2 или менее площади контактного окна;б) расстояние между металлизацией и соседним контактным окномменее1/2шириныдокументацией зазора;установленногоконструкторской124 дефекты диэлектрических ФЛТП покрытий (фотолак термостойкийпрозрачный, ТУ 2378-001-02698594-2013):а) остатки диэлектрической пленки на контактных площадках вовскрытой области не более чем на 1/5 площади контактнойплощадки;б) отслоение покрытия ФЛТП; дефектычистотыповерхности-пятна,подтеки,наличиенеудаляемых частиц на контактных площадках.Выход годных кристаллов с приборной пластины сапфира погеометрическим параметрам составил 92%.В качестве экспериментальных образцов при разделении на кристаллыСВЧ МИС на гетероструктурах AlGaN/GaN методом ЛУТ использовались 15приборных пластин сапфира, которые показали одинаковый процент выходагодных.Для оценки доверительного интервала выхода годных кристалловСВЧ МИСсприборнойпластинысапфираиспользовалисьметодыстатистического контроля по ОСТ 11 14.1011-99 и ОСТ 11 14.1012-99 [122,123].В таблице 8 приведены данные по количеству годных кристаллов сприборнойпластинысапфирапослетехнологическогопроцессапоразделению пластины на кристаллы СВЧ МИС на гетероструктурахAlGaN/GaN.125Таблица 8.Количество годных кристаллов с приборной пластины сапфираОбщееКоличествоколичество№кристаллов напластиныпластине доБрак покристалловпричинетехнологическогосколовКвадратзначенияпризнакаXiXi2маршрута13440216160423640016000033540116080143340316240953640016000063640016000073540116080134402161604936400160000103739915920111354011608011236400160000133340316240914344021616041535401160801601524120358436итого1.

По данным выборочной совокупности вычислим среднюю величинуколичествакристалловспластинытехнологического процесса разделения.послепрохожденияпластиной126Если X — случайная переменная (математическое понятие, служащеедля математического представления состояния объектов и процессов,свойств объектов, процессов и событий, которые принципиально не могутбыть однозначно определены до проведения опыта по их измерению, или длясобытий - до их осуществления), тогда математическое ожидание ̅ можнорассматривать как среднее арифметическое значений в повторяющихсяизмерениях величины X. Это является проявлением закона больших чисел.Поэтому выборочное среднее используется для оценки неизвестногоматематического ожидания.

Таким образом, вычислим среднее количествогодных кристаллов по данным выборочной совокупности:nXXi 1ni6015 401 (шт)152. Найдем выборочную дисперсию, т. е. меру разброса значенийотносительно математического ожидания:n2 Xi 12i_ X 2  1.333333333n3. Исчислим несмещенную оценку дисперсии:S2  2 n 1.428571429n 14. Для оценки интервала, в котором лежат практически все значенияприблизительно с вероятностью 0,9973, воспользуемся правилом трех сигма,__согласно которому интервал принимает вид  X  3 ; X  3  .

Таким образом:_~_X  3  1.333333333  X  X  3  1.333333333 (шт)~397  X  404.99 (шт)Округляядоцелогоколичествакристаллов,получим,чтосдоверительным уровнем вероятности 0,9973 можно утверждать, что среднееколичество годных по геометрическим параметрам кристаллов послепрохождения технологического процесса разделения приборной пластины127сапфира находится в пределах от 397 до 405 кристаллов. В процентномвыражении от 91,05% до 92,88%.В таблице 9 представлено сравнение выхода годных при разделениипластин сапфира с цифровыми интегральными микросхемами на кристаллыметодом дисковой резки и разделении приборных пластин сапфира сСВЧ МИС с «воздушными мостами» на гетероструктурах AlGaN/GaN сприменением метода ЛУТ по разработанному технологическому процессу.Выход годных кристаллов СВЧ МИС с «воздушными мостами» не уступаетвыходу годных кристаллов цифровых интегральных микросхем (ИМС).Таблица 9.

Сравнение выхода годных при разделении пластинысапфира на кристаллы методом дисковой резки и методом ЛУТ.Дисковая резкацифровыеИМСсапфирМетод ЛУТ3D СВЧ МИСс «воздушными мостами»сапфирТолщина пластины, мкм450110-150Размеры пластины, дюймдо 42Скорость резки, мм/сек0,8400Ширина дорожки реза, мкм300200Ширина реза, мкм2001088-90%92%Наличие на пластинеСВЧ МИСМатериал пластиныВыход годныхКак следует из таблицы 9, применение метода лазерного управляемоготермораскалываниядляразделениянакристаллыСВЧМИСнагетероструктурах AlGaN/GaN, изготовленных на приборных пластинахсапфира, не уступает по уровню выхода годных разделению цифровых ИМСс применением метода дисковой резки и, кроме того, существенно снижаетширину реза.128Влияние технологического процесса разделения на электрофизическиепараметрыСВЧМИСанализировалосьпорезультатамизмеренийследующих параметров МИС: коэффициента усиления; коэффициента стоячей волны по входу; коэффициента стоячей волны по выходу.ИзмеренияэлектрофизическихпараметровСВЧМИСнагетероструктурах AlGaN/GaN проводились непосредственно на пластине дотехнологического процесса разделения (графики черного цвета на рис.

49) ивпоследствии на кристалле после разделения (графики оранжевого цвета нарис. 49). Как видно из графиков (рис. 49 (а-в)), технологические операцииутонения и резки пластины сапфира существенно не повлияли нахарактеристики СВЧ МИС.(а)(б)Рисунок 49. СВЧ МИС на сапфире.Зависимость коэффициента усиленияот частоты (а), зависимостькоэффициента стоячей волны повходу от частоты (б), зависимостькоэффициента стоячей волны по(в)выходу от частоты (в).129Наблюдалось незначительное (в пределах 5-7%) рассогласованиеизмеренныхпараметровСВЧМИСнапластинесаналогичнымипараметрами, измеренными на уже разделенном согласно технологическомупроцессу кристалле СВЧ МИС (рис.

49 а-в), что объясняется изменениемимпеданса микрополосковых линий вследствие уменьшения толщиныподложки при ее утонении. Конечная толщина подложки СВЧ МИСзакладывается при проектировании с учетом рекомендаций технологическогопроцесса резки, вследствие чего измерения параметров МИС до и послерезки могут незначительно отличаться.5.3. Резка приборных пластин карбида кремния на кристаллыСВЧ МИС методом дисковой резкиРезка дисками с алмазной режущей кромкой широко применяется дляразделения приборных пластин на отдельные кристаллы вследствие своейуниверсальностикматериалупластины,относительновысокойпроизводительности и высокому выходу годных.В результате перечисленных преимуществ все больше предприятийэлектронной промышленности в России выбирают в качестве оборудованиядля разделения пластины на кристаллы установки дисковой резки.Резка дисками с алмазной режущей кромкой в России представлена восновном установками компании ADT (Израиль).

Это полуавтоматическаясистема резки (рис. 50), которая позволяет разрезать полупроводниковыематериалы, стекло и пластик. При необходимости любая часть операциирезки может также выполняться оператором вручную.Установка предназначена для разделения различных типов образцов,каждый из которых может при необходимости обрабатываться в различныхнаправлениях. Операция резки каждого образца определяется заданным130рецептом.

Характеристики

Список файлов диссертации