
- •1. Классификация изделий микроэлектроники. Термины и определения
- •2. Типовые технологические процессы и операции создания полупроводниковых ис
- •2.1. Подготовительные операции
- •2.2. Эпитаксия
- •2.3. Термическое окисление
- •2.4. Легирование
- •2.5. Травление
- •2.6. Литография
- •2.7. Нанесение тонких пленок
- •2.8. Пленочные проводниковые соединения и контакты
- •2.9. Разделение пластин на кристаллы и сборочные операции
- •3. Способы электрической изоляции элементов полупроводниковых ис
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Изоляция p-n-переходом
- •3.3. Изоляция коллекторной диффузией
- •3 .4. Изоляция диэлектрическими пленками
- •3 .5. Совместная изоляция p-n-переходом и диэлектрическими пленками
- •3.6. Интегральные схемы на непроводящих подложках
- •4. Активные элементы интегральных микросхем
- •4.1. Биполярный транзистор
- •4.2. Полевой транзистор с изолированным затвором
- •4.3. Диоды
- •5. Пассивные элементы интегральных микросхем
- •5.1. Диффузионные резисторы
- •5.2. Пленочные резисторы
- •5.3. Диффузионные конденсаторы
- •5.5. Пленочные конденсаторы
2.9. Разделение пластин на кристаллы и сборочные операции
Разделение пластин на кристаллы осуществляется в две стадии. Сначала на поверхности пластин между изготовленными ИС в двух взаимно перпендикулярных направлениях наносят неглубокие риски (скрайбирование), а затем по этим рискам разламывают пластину на прямоугольные или квадратные части (“кристаллы”). Скрайбирование производится алмазными резцами. Обычно ширина риски 10...20 мкм, глубина 5...10 мкм, скорость движения резца 50...75 мм/с. Применяется также лазерное скрайбирование, при котором разделительные риски создаются испарением узкой полосы полупроводникового материала с поверхности пластины во время ее перемещения относительно сфокусированного лазерного луча. Достоинства этого метода: создание глубокой разделительной канавки, высокая производительность (100...200 мм/с), отсутствие на полупроводниковой пластине микротрещин и сколов. Используются импульсные лазеры с частотой следования импульсов 5...50 кГц и длительностью импульсов примерно 0,5 мкс.
Р
азламывание
пластин на кристаллы после скрайбирования
осуществляется механически, созданием
изгибающего момента. Наиболее простым
способом является разламывание пластин
валиком (рис.5); при этом пластину кладут
рисками вниз на мягкую гибкую опору из
резины. Разламывание сначала производится
на полоски, а затем на отдельные кристаллы.
Применяется также разламывание на
сферической опоре. В этом случае пластины
сразу разламываются на отдельные
кристаллы. Достоинства этого способа:
простота, высокая производительность
(процесс занимает не более 1... 1,5 мин) и
одностадийность, а также достаточно
высокое качество из-за отсутствия
смещения кристаллов относительно друг
друга.
Сборка кристалла в корпусе начинается с крепления его к дну корпуса путем приклеивания или припаивания легкоплавким припоем. Затем контактные площадки на кристалле соединяются со штырьками – внешними выводами корпуса. Соединение осуществляется с помощью тонких (20...30 мкм) алюминиевых или золотых проволочек. Наиболее распространенным является соединение проволочек с контактной площадкой термокомпрессией – прижатием деталей друг к другу при большом давлении и повышенной температуре (200...300°С), способствующей взаимной диффузии атомов. По окончании монтажа кристалла производится корпусирование, т.е. окончательное внешнее оформление. Корпусирование обеспечивает также защиту кристалла от влияния внешней среды, поэтому его проводят либо в вакууме, либо в среде инертного газа (азот, аргон). Имеются и бескорпусные варианты. Начальным этапом герметизации как бескорпусных, так и корпусных изделий является пассивация поверхности кристалла с помощью пленок, например SiO2, Si3N4. При бескорпусном варианте затем наносят более толстые слои герметиков: эмалей, лаков, компаундов. Как правило, бескорпусные ИС имеют прямоугольную или квадратную форму, что более удобно для оптимального их размещения на подложке или на плате. Число выводов у простых ИС составляет 8...14, а y больших до 64 и более. Корпуса могут быть металлическими и пластмассовыми с выводами, лежащими в плоскости корпуса или перпендикулярно ей.