Диссертация (1091353), страница 18

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

Текст из файла (страница 18)

Установка оснащена системой видеонаблюдения, а такжекомпьютером.Рисунок 50. Установка полуавтоматической резки ADT 7100.Согласно рапорту применения, инженеры компании ADT для резкипластины карбида кремния толщиной 145 мкм приклеивают пластину накремниевый диск-носитель при помощи полимерного клеящего адгезива, ипослеполучившуюсяконструкциюдополнительнонаклеиваютнаспециальную пленку [124]. В дальнейшем после разделения пластиныкарбида кремния склеивание с пленки осуществляется засвечиванием пленкив ультрафиолете в течение 1 минуты, а склеивание разрезанных кристаллов скремниевого диска-носителя производится в ультразвуковой ванне припомощи горячего изопропанола или метанола.Для резки карбида кремния компания ADT рекомендует следующиепараметры процесса [124]: диск с алмазной режущей кромкой 00777-1030-003-QUP:131 размер зерна алмазного абразива 30 мкм; толщина диска составляет 76 мкм; скорость вращения шпинделя 30000 об/мин; скорость подачи 1 мм/сек; утоненнаяпластинакарбидакремнияпредварительнонаклеивается на кремниевый диск-носитель для повышенияжесткости системы.При таких условиях ширина реза приборной пластины карбидакремния составила 105 мкм [124] (рис.

51).Рисунок 51. Дорожка реза приборной пластины карбида кремния (толщинапластины 145 мкм). Ширина реза 105 мкм.В настоящей работе при разработке технологической операции резкиприборных пластин карбида кремния были взяты за основу рекомендацииинженеров компании ADT.РезкаосуществляласьвсотрудничествесОАО«Российскиекосмические системы».Параметры процесса следующие: диск с алмазной режущей кромкой 00777-1030-003-QUP: размер зерна алмазного абразива 30 мкм;132 толщина диска составляет 76 мкм; скорость вращения шпинделя 25000 об/мин; скорость подачи 0,5 мм/сек.Уменьшение скорости вращения шпинделя и скорости подачирежущего диска произведено с целью повышения стабильности реза иуменьшения сколов.Вследствие особенностей сформированных на пластине СВЧ МИС нагетероструктурах AlGaN/GaN применялась защита «лицевой» стороныприборной пластины полимерным покрытием.

Защита СВЧ МИС полимеромосуществлялась согласно описанному в третьей главе методу защиты.Применениезащитногополимераповышаетстабильностьсистемыпластина/пленка-спутник, благодаря чему приклеивание пластины карбидакремния на кремниевый диск-носитель перед резкой не производилось.Приборная пластина карбида кремния толщиной 134 мкм наклеивалась сразунепосредственно на специальную пленку.Для разделения пластины на кристаллы при помощи резки алмазнымдиском необходимо предварительно приклеить пластину на ленту-спутник.Предшествующая дисковой резке, приклейка пластин на ленту-спутникобеспечивает удобство обращения с пластиной на цепочке операций отдисковой резки до подбора кристаллов с ленты-спутника для их сортировки имонтажа.Важным для последующей сборки является сохранение послеразделения ориентации, т.е.

взаимного расположения кристаллов. Именнопоэтому пластины помещают на липкие эластичные ленты и разделяют. Наэтой же ленте выполняют очистку от загрязнений деионизованной водой ивизуальный контроль.Пленка толщиной 90–100 мкм вместе с пластиной прорезается нанекоторую глубину, но не теряет своей целостности.Засвечивание пленки ультрафиолетом после резки не осуществлялось вцелях исключения влияния на гетероструктуру. Отклеивание разрезанных133кристаллов со специальной пленки производилось в горячем изопропанолепри 80С в течение 30 минут.Вследствие уменьшения скорости подачи режущего диска и скоростивращения шпинделя (с 1 мм/сек до 0,5 мм/сек и с 30000 об/мин до 25000об/мин соответственно) ширина реза приборной пластины карбида кремниясоставила 80-90 мкм (рис.

52), что на 15-25 мкм меньше, чем ширина реза,достигнутая инженерами компании ADT [125].Рисунок 52. Дорожка реза приборной пластины карбида кремния (толщинапластины 134 мкм). Ширина реза 80-90 мкм.Типичными дефектами операции резки дисками с алмазной режущейкромкой являются сколы углов (рис. 53) и сколы граней (рис. 54). Кристаллыс такими дефектами бракуются.Рисунок 53. Скол угла кристалла МИС при операции резки приборнойпластины карбида кремния диском с алмазной режущей кромкой.134Рисунок 54.

Скол грани кристалла МИС при операции резки приборнойпластины карбида кремния диском с алмазной режущей кромкой.Врамкахвыполненияприкладныхнаучныхисследованийпотеме «Разработка базовой технологии создания МИС усилителей мощности ималошумящих усилителей на нитридных наногетероструктурах для приемопередающих модулей на частоту 8-12 ГГц» по заказу Мининстерстваобразования и науки РФ (Соглашение о предоставлении субсидии№ 14.607.21.0011 от 05 июня 2014 г., уникальный идентификатор проектаRFMEFI60714X0011), в рамках реализации федеральной целевой программы«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развитиянаучно-технологическогокомплексаРоссиина2014-2020 годы»,утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от28 ноября 2013 г. № 1096 разработан технологический процесс утонения иразделенияприборныхпластинкарбидакремниянакристаллысверхвысокочастотных монолитных интегральных схем на гетероструктурахAlGaN/GaN с применением метода дисковой резки.

Перечень операцийтехнологического процесса утонения и разделения на кристаллы:1.очистка ионная, плазменная2.нанесение электронного резиста1353.приклеивание4.контроль формы поверхности5.плоскошлифовальная6.контроль формы поверхности7.полировальная8.контроль формы поверхности9.отклеивание10.контроль внешнего вида11.монтаж12.алмазно-отрезная13.удаление покрытий14.раскладка15.контроль внешнего вида.Наименование операций приведено в соответствии с классификаторомопераций 1-85-151.На технологический процесс утонения и разделения приборнойпластины карбида кремния на кристаллы СВЧ МИС на гетероструктурахAlGaN/GaN с применением метода дисковой резки в соответствии с единойсистемой технологической документации (ЕСТД) разработан комплекттехнологической документации на процесс обработки пластин карбидакремния,которомуприсвоендецимальныйномерКМНП.01100.021.Комплект технологической документации включает в себя: титульный лист,ведомость технологических документов, маршрутная карта, комплектоперационных карт.1365.4.

Анализ влияния разделения на кристаллы СВЧ МИС нагетероструктурах AlGaN/GaN, изготовленных на приборных пластинахкарбида кремния, с применением метода дисковой резки на выходгодных кристаллов и электрофизические параметры СВЧ МИС.Послепроведениякомплексаоперацийразработанноготехнологического процесса разделения на кристаллы сверхвысокочастотныхмонолитныхинтегральныхсхемнагетероструктурахAlGaN/GaN,изготовленных на приборных пластин карбида кремния, с применениемметодадисковойгеометрическимрезкиизучалисьпараметрамивыходвлияниегодныхСВЧтехнологическогоМИСпопроцессаразделения на электрофизические параметры СВЧ МИС [121].Отбраковываниекристалловпокритериюнесоответствиягеометрическим размерам кристаллов, 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.Брак МИС, возникший в ходе изготовления приборной пластины дотехнологическогопроцессаразделениявстатистикупопервомунаправлению не включался.

К таким случаям относятся по методу 405-1.3: дефекты металлических покрытий:а) разрывы металлизированных проводников;б) царапины, пересекающие металлизированные проводникиболее чем на 1/2 ширины;137в)сквозныецарапины,металлизированноговырывы,проводникауменьшающиевместеширинупереходавконтактную площадку 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; любыепризнакикоррозиииотслаиванияметаллическихпокрытий; 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 контактнымокном менее 1/2 ширины установленного конструкторскойдокументацией зазора; дефектыдиэлектрическихФЛТПпокрытий(фотолактермостойкий прозрачный, 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;138 дефекты чистоты поверхности - пятна, подтеки, наличиенеудаляемых частиц на контактных площадках.Выход годных кристаллов с приборной пластины карбида кремния погеометрическим параметрам составил 98%.

В качестве экспериментальныхобразцов при разделении на кристаллы СВЧ МИС методом дисковой резкииспользовались 3 приборные пластины карбида кремния, которые показалиодинаковый процент выхода годных.Для оценки доверительного интервала выхода годных кристалловСВЧ МИС с приборной пластины карбида кремния использовались методыстатистического контроля по ОСТ 11 14.1011-99 и ОСТ 11 14.1012-99 [122,123].В таблице 10 приведены данные по количеству годных кристаллов сприборной пластины карбида кремния после технологического процесса поразделению пластины на кристаллы СВЧ МИС на гетероструктурахAlGaN/GaN.Таблица 10.Количество годных кристаллов с приборной пластины карбидакремнияОбщееколичество№кристаллов напластиныпластине дотехнологическогоКоличествоКвадратгодныхзначениякристалловпризнакаXiXi285452970251154229376495442959361631886725Брак попричинесколовмаршрута123итого5531391.

Характеристики

Список файлов диссертации