Скрайбирование полупроводниковых пластин проволочным электродом-инструментом
Автор: Шестаков И.Я., Семенова Л.А.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 1 т.17, 2016 года.
Бесплатный доступ
В современной микроэлектронике полупроводники являются основными материалами в автоматизированных вычислительных и информационных системах управления ракет и космических аппаратов. Для получения интегральных микросхем и применения в приборах полупроводниковые пластины разделяют на кристаллы. Способы разделения полупроводниковых пластин на кристаллы - это скрайбирование алмазным резцом, лазерным лучом, алмазным диском, режущим полотном и проволокой. Использование алмазного инструмента и лазерного луча загрязняет поверхность кристаллов пылевидными образованиями, при нанесении рисок образуются области с большим количеством микротрещин, сколов и других дефектов. Кроме того, на поверхность кристалла попадают капли и пары материала полупроводника. Для устранения указанных недостатков предлагается модель взаимодействия вибрирующего проволочного электрода-инструмента с поверхностью детали полупроводника, при которой гибкий инструмент принимает форму синусоиды, перемещающейся вдоль поверхности полупроводника. Движущаяся точка контакта создаёт электрический разряд. Вдоль линии движения образуется зона повышенного механического напряжения, по которой затем происходит разделение полупроводниковой пластины. Время контакта электродов зависит от скорости движения волны и её формы. Правильность выбранной модели подтверждается экспериментальными данными, где в качестве электрода-инструмента применялась медная проволока. Для возбуждения колебаний проволоки использовался вибратор с частотой переменного тока. Изменение тока и напряжения процесса обработки регистрировалось осциллографом, определялись время контакта и длина бегущей волны. Экспериментальные и теоретические данные показали хорошее совпадение. Скрайбирование полупроводниковых пластин проволочным электродом-инструментом позволит уменьшить количество выбраковываемых кристаллов.
Скрайбирование полупроводниковых пластин, проволочный электрод-инструмент, колебания проволоки, эрозионное разрушение материала
Короткий адрес: https://sciup.org/148177540
IDR: 148177540
Список литературы Скрайбирование полупроводниковых пластин проволочным электродом-инструментом
- Новокрещенова Е. П. Введение в микроэлектронику: учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. техн. ун-та, 2012. 106 с.
- Наумов А. С. Разработка технологии лазерного разделения приборных пластин на кристаллы: дис.. канд. техн. наук. М., 2007. 162 c.
- Patent 20120115307 US A1. Methods of manufacturing semiconductor chips/Sang Wook Park, Tae Gyeong Chung, Ho Geon Song, Won Chul Lim. № US 13/253,425; заявл. 05.10.2011, опубл. 10.05.2012.
- Пат. 2385218 Российская Федерация, МПК B 26 F 3/00, H 01 L 21/00. Способ разделения на кристаллы полупроводниковых пластин с двухсторонним тонкопленочным покрытием/Жуков Ю. Н. № 2008148359/02; заявл. 08.12.2008, опубл. 27.03.2010.
- Пат. 2047933 Российская Федерация, МПК6 H 01 L 21/68, H 01 L 21/78. Устройство для закрепления изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, в установках для разделения их на кристаллы/Абраров В. Н., Николаев Ю. Л. № 5005114/10; заявл. 11.09.1991, опубл. 10.11.1995.
- Пат. 1827696 Российская Федерация, МПК5 H 01 L 21/78. Способ разделения полупроводниковых пластин на кристаллы/Шлыков В. Д., Приходько П. С., Волкова Р. Я. № 4928500; заявл. 18.04.91; опубл. 15.07.93, Бюл. № 26 (71). 4 с.
- Готра З. Ю. Технология микроэлектронных устройств: справочник. М.: Радио и связь, 1991. 528 с.
- Артомонов Б. А., Волков Ю. С. Анализ моделей процессов электрохимической и электроэрозионной обработки. Ч. 2. Модели процессов электроэрозионной обработки. Проволочная вырезка. М.: ВНИИПИ, 1991. 144 с.
- Курносов А. Ю., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: учеб. пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1986. 368 с.
- Пичугин И. Г., Таиров Ю. М. Технология полупроводниковых приборов: учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1984. 288 с.
- Лопухин В. А., Шелест Д. К. Системы технологий компьютерного производства. Технология интегральных микросхем: учеб. пособие. СПб.: СПбГУАП, 2000. 124 с.
- Никифорова-Денисова С. Н. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники: учеб. пособие для ПТУ. В 10 кн. Кн. 4. Механическая и химическая обработка. М.: Высш. шк., 1989. 95 с.
- Swati D. L., Manik K. R., Sunil B. S. Multi-response optimization of Wire-EDM process using principal component analysis//IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN). 2012. Vol. 2 (8). P. 38-47.
- Хайкин С. Э. Физические основы механики: учеб. пособие. М.: Наука, 1971. 752 с.
- Электрофизические и электрохимичексие методы обработки материалов: учеб. пособие/Б. А. Артамонов . В 2-х т. Т. 1. Обработка материалов с применением инструмента/под ред. В. П. Смоленцева. М.: Высш. шк., 1983. 247 с.
- Бидерман, В. Л. Теория механических колебаний: учебник для вузов. М.: Высш. шк., 1980. 408 с.
- Novokreshchenova E. P. Vvedenie v mikroelektroniku . Voronezh St. Techn. Univ Publ., 2012, 106 p.
- Naumov A. S. Razrabotka tekhnologii lazernogo razdeleniya pribornykh plastin na kristally. Dis. kand. tehn. nauk . Moscow, 2007, 162 p.
- Sang Wook Park, Tae Gyeong Chung, Ho Geon Song, Won Chul Lim. Methods of manufacturing semiconductor chips. Patent US 20120115307 A1, 2012.
- Zhukov Yu. N. Sposob razdeleniya na kristally poluprovodnikovykh plastin s dvukhstoronnim tonkoplenochnym pokrytiem . Patent RF, no. 2385218, 2010.
- Abrarov V. N., Nikolaev Yu. L. Ustroistvo dlya zakrepleniya izdelii, preimushchestvenno poluprovodnikovykh plastin, v ustanovkakh dlya razdeleniya ikh na kristally . Patent RF, no. 2047933, 1995.
- Shlykov V. D., Prikhod’ko P. S., Volkova R. Ya. Sposob razdeleniya poluprovodnikovykh plastin na kristally . Patent RF, no. 1827696, 1993.
- Gotra Z. Yu. Tekhnologiya mikroelektronnykh ustroistv . Moscow, Radio i svyaz’ Publ., 1991, 528 p.
- Artomonov B. A., Volkov Yu. S. Analiz modelei protsessov elektrokhimicheskoi i elektroerozionnoi obrabotki. Chast’ 2. Modeli protsessov elektroerozionnoi obrabotki. provolochnaya vyrezka . Moscow, VNIIPI Publ., 1991, 144 p.
- Kurnosov A. Yu., Yudin V. V. Tekhnologiya proizvodstva poluprovodnikovykh priborov i integral’nykh mikroskhem . Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1986, 368 p.
- Pichugin I. G., Tairov Yu. M. Tekhnologiya poluprovodnikovykh priborov . Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1984, 288 p.
- Lopukhin V. A., Shelest D. K. Sistemy tekhnologii komp’yuternogo proizvodstva. Tekhnologiya integral’nykh mikroskhem . St. Petersburg, SPbGUAP Publ., 2000, 124 p.
- Nikiforova-Denisova S. N. Tekhnologiya poluprovodnikovykh priborov i izdelii mikroelektroniki. V 10 kn.: Kn. 4. Mekhanicheskaya i khimicheskaya obrabotka . Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1989, 95 p.
- Swati D. Lahane, Manik K. Rodge, Sunil B. Sharma. Multi-response optimization of Wire-EDM process using principal component analysis. IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN). 2012, Vol. 2 (8), Р. 38-47.
- Khaikin S. E. Fizicheskie osnovy mekhaniki: ucheb. posobie . Moscow, Nauka Publ., 1971, 752 p.
- Artamonov B. A., Volkov Yu. S., Drozhalova V. I. and other. Elektrofizicheskie i elektrokhimicheksie metody obrabotki materialov (v 2-kh tomakh). T. 1. Obrabotka materialov s primeneniem instrumenta . Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1983, 247 p.
- Biderman V. L. Teoriya mekhanicheskikh kolebanii . Textbook for universities. Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1980, 408 p.
