28. Почему электрический контроль кристаллов ис проводится на пластинах в неразделенном состоянии? Как его осуществляют?
Цикл групповых процессов обработки ИС заканчивается получением межсоединений – металлических проводников на поверхности кристалла.
Контроль параметров отдельных элементов на предшествующих этапах производства чрезвычайно сложен и экономически не выгоден, поэтому целесообразнее сохранять дефектные кристаллы в пластине до конца групповой обработки, а отбраковку выполнять после выполнения межсоединений путем комплексной проверки ИС на функционирование (на работоспособность).
Готовые подложки тестируются на так называемых установках зондового контроля. Каждый кристалл на полупроводниковой пластине с помощью позиционера и контактирующего устройства подключается к измерителю для контроля электрических параметров. С помощью программного обеспечения тестируются все функции каждого ядра. Бракованные кристаллы маркируются специальными чернилами, либо информация о них заносится в так называемую “карту годности”.
29.Какие корпуса обеспечивают наилучшую защиту ис? Из каких элементов они состоят?
Наиболее высокую герметичность и защиту обеспечивают металлостеклянные и металлокерамические корпуса.
Детали конструкции плоского керамического корпуса: 1 – керамическое основание; 2 – припой из стекла; 3 – кристалл микросхемы; 4 – контактные выступы; 5 – металлические выводы; 6 – рамка; 7 – керамическая крышка
30. Почему метод сквозного прорезания имеет преимущества перед методами скрайбирования?
Скрайбирование с последующим раскалыванием явл-ся осн-ым м-дом разделения пластин на отд-ные кристаллы. Оно закл-ся в нанесении на ее пов-сть в двух заимно перпенд-ных направлениях рисок (царапин). Под ними образ-ся напряженные области и при мех-ком воздействии пластина разламывается вдоль этих линий на отд-ные кристаллы. Процесс может осущ-ся как мех-ски – алмазным резцом (схема на рис.1.28а), так и методом лазерного исп-ния узкой полоски мат-ла подложки с получением разделительных канавок между кристаллами шириной ≈ 40 мкм и глубиной 100 мкм. Затем пластина наклеивается на тонкую эласт-ную пленку и раскалывается на отд-ные чипы путем консольного изгиба на шаровой опоре или с помощью эласт-ных мембран . Эти методы обеспечивают кач-ное ломку пластин диаметром меньше 60-100 мм. В современном произв-ве исп-ся метод сквозного прорезания подложки, наклеенной на эластичный носитель набором сверхтонких алмазных дисков с наружной режущей кромкой. Произв-сть его более высокая, меньше брак, искл-ся оп-ция ломки пластины.
31.Как осуществляется изоляция элементов в составе ИС между собой и подложкой.
В конструкциях ИМС слои SiO2 и Si3N4 исп-ся в кач-ве диэл-ких, изолирующих и защитных (изоляция эл-тов, диэлектрик в МДП-структурах, основание эл-тов металлизации, защита кристаллов и др.), в технологии – для создания маски при локальной обр-ке, источник примесей при диффузии и др. На практике используются пленки SiO2 толщиной ≤ 1 мкм.
По участию материала исходной пластины методы получения SiO2 подразделяются на две группы (рис.10):
основанные на хим-ой реакции мат-ла пластины с окислителем;
поставка готовых SiO2-ассоциаций из внешней среды (осаждение).
В
ысокотемп-ное
окисление в среде O2
с
другими веществами – наиболее
распрост-раненный метод. Он имеет две
основные разно-видности:
1. В потоке сухого O2 (самый качественный SiO2, но малая скорость роста) и увлажненных газов (O2, N2, Ar; T = 1000-1200ОС).
2. В парах Н2О при высоком давлении (до 50 МПа, Т = 500-900ОС).
Оксидирование по 1-му методу (схема на рис.11) включает следующие этапы:
- предв-ная выдержка в сухом О2 (≈ 15 мин) – форм-ся тонкая, плотная с высокими диэл-кими св-вами и адгезией к подложке пленка;
- длительное (≈ 2 часа) оксид-ние во влажном О2 – быстрый рост пленки меньшей плотности;
- заключительное оксид-ние в сухом О2 уплотняет пленку, улучшает ее структуру и свойства.
Осн-ой недостаток оксид-ния – высокие т-ры, при которых могут измен-ся харак-ки ранее полученных структур.
Методы осаждения позволяют получать SiO2 на других ПП материалах, при форм-нии защитных покрытий и т.д. Их достоинством явл-ся также отсутствие высокотемп-ных воздействий.
Перспективным в технологии ПП ИС является Si3N4 (у него большие, чем у SiO2 плотность, термостойкость и электрическая прочность, лучшие защитные и маскирующие свойства, более высокая скорость нанесения и др.). Его получают осаждением продуктов реакции силана (SiH4) с гидразином (N2H4) при Т = 550-950ОС, а также ВЧ-распылением кремния в азотсодержащей плазме.