Способ утонения пластин с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(51) 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ПАТЕНТУ Коноченик е колРИ- ЫХ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(73) Малое внедренческое хозрасчетнолективное предприятие "Дельта"(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 809434, кл, Н 01 . 21/306, 1980.2, Авторское свидетельство СССРМ 1530012, кл, Н 011 21/306, 1987.3. Заявка Японии М. 64-69013,кл. Н 01 1. 21/304, 1989,(54) СПОСОБ УТОНЕНИЯ ПЛАСТИН ССТАЛЛАМИ ПОЛУПРОВОДНИКОПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕ Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов интегральных схем и может быть использовано в электронной промышленности для утонения полупроводниковых кристаллов без повреждения годных активных и пассивных элементов,Известен, способ утонения полупроводниковых пластин. с кристаллами, включающий укладку пластин с активными и пассивными элементами, заключительной пассивацией планарной стороной на вакуумный держатель и обработку непланарной стороны пластины с кристаллами путем удаления заданнойтолщины в химическом травителе, при этом защиту планарной поверхности кристалла в процессе обработки осуществляют путем обдува ее газовоздушным потоком, направленным радиально поверхности пластины, вращаемой вокруг(57) Изобретение относится к технологии произвсдства полупроводниковых приборов и интегральных схем и может быть использовано в электронной промышленности для утонения полупроводниковых кристаллов без повреждения годных активных и пассивных элементов. Сущность изобретения: способ включает нанесение парафина на рабочую сторону пластины для планаризации рельефа, укладку ее рабочей стороной на держатель, закрепление пластины и удаление слоя заданной толщины механической обработкой непланарной стороны пластины, причем приклеивают пластину на держатель нанесением на его поверхность слоя парафина толщиной5 - 10 мкм. 1 табл. своей оси 1, Однако по причине использования токсичных и агрессивных компонентов в составе травителя, слабого ъ вакуумирования, а также газоводушного потока для защиты планарной стороны от тра- (р вителя не исключается контакт активных и пассивных элементов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем с травителем на основе азотной и плавиковой кислот, Вследствие химических реакций на СЛ поверхности кристалла со стороны расположения элементов происходит коррозионное разрушение металлизации, внедрение ( ) ионов фтора и водорода в область р-п-переходов пассивации, нарушение их функционального назначения, а следовательно, снижение надежности и процента выхода годных за счет увеличения дефектности в области активных структур, При травлении кремниевых кристаллов с непланарной сто 1787295роны вследствие образования продуктов реакции в виде газовых пузырей и накопления последних под кристаллом ухудшается равномерность обработки.Известен способ травления нерабочей стороны пластины с полупроводниковыми структурами, включающий нанесение защитного покрытия на планарную сторону пластины с кристаллами, закрепление пластины ее рабочей (планарной) стороной на вакуумном держателеи обработку нерабочей (непланарной) стороны в травителе при одновременном газовоздушном обдуве рабочей стороны пластины 2). Для снижения степени воздействия химических реактивов на активные и пассивные элементы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на рабочую сторону пластины локально наносят защитное покрытие на бракованные полупроводниковые приборы, обдув пластины осуществляют по ее периферии в направлении, перпендикулярном ее плоскости; при одновременйом возврат. но-поступательном перемещении держателя с пластиной в травителе в направлении, перпендикулярном ее плоскости, с амплитудой 1-5 см и частотой 0,3 - 2 Гц. Однако и в данном случае не исключается использование в составе травителя плавиковой и азотной кислот и их контакт с активными и пассивными элементами полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, обусловленный локальным нанесением защитного покрытия, что создает зазоры между плоскостью вакуумного держателя и планарной стороной кристалла. Обдув пластин по периферии в направлении, перпендикулярном ее плоскости, при одновременном возвратно-поступательном перемещении держателя с пластиной в травителе в направлении, перпендикулярном ее плоскости, вызывает отставание пластины от плоскости вакуумного держателя и поступление паров травителя и самого травителя к пассивным и активным элементам. Экологические условия в известном способе утонения полупроводниковых кристаллов остаются неблагоприятными,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ полировки полупроводниковых пластин со сформированными на них кристаллами ИС, включающий покрытие рабочей стороны пластины защитной пленкой термореактивной или УФ-реактивной смолы, укладку пластины с кристаллами планарной стороной на держатель, закрепление пластины на держателе, удаление слоя заданной толщины механической обработкой непланарной стороны пластины и снятие защитной плен 15 20 25 30 35 утонения пластин с кристаллами полупро 40 50 55 5 10 ки:в растворителе (3), Этот способ также обладает существенными недостатками, 8 частности, несовершенство процесса нанесения пленки термореактивной или Уф-реактивной смолы на сложный рельеф планарной стороны пластины с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем (высота гальванических выводов при изготовлении диодов типа КД 522 колеблется в пределах й 20 мкм при высоте отдельных выводов порядка 60-80 мкм) из-за неполного покрытия всех выступающих элементов приводит впоследствии к непредсказуемым механическим напряжениям в результате соприкосновения отдельных элементов планарной стороны пластины с плоскостью держателя, Кроме того, нанесение защитного покрытия на планарную сторону пластины не улучшает ее геометрию в части прогиба и клина по отношению к держателю, на котором пластина крепится для проведения механического утонения. Поэтому в процессе закрепления ее на держателе происходит механическая деформация пластины с изме-. нением исходных геометрических параметров, это приводит к нарушению металлизации и соответственно к снижению выхода годных на операции "функ 1 ионирование".Целью изобретения является повышение выхода годных за счет исключения разрушения пластины и кристаллов.Цель достигается тем, что по способу водниковых приборов и интегральных схем, включающему нанесение высокомолекулярного соединения на рабочую сторону пластины, укладку ее рабочей стороной на держатель, закрепление пластины и удаление слоя заданной толщины механической обработкой непланарной стороны пластины, планаризируют рельеф пластины путем нанесения высокомолекулярного соединения толщиной, заведомо превышающей высоту рельефа, проводят визуальный контроль планаризации, приклеивают пластину на держатель нанесением на его поверхность слоя высокомолекулярного соединения толщиной 5-10 мкм Сущность изобретения заключается в том, что нанесение высокомолекулярного защитного покрытия проводится любым из известных методов, но с обязательным последующим контролем толщины слоя или выбранными технологическими режимами нанесения защитного покрытия, гарантирующими его требуемую толщину, Таким образом, нанесенный слой гарантирует, что ни одна точка планарной стороны со сложнымрельефом не будет превышать толщины защитного покрытия, При закреплении пластины на держателе контакт точекпланарной стороны с держателем исключается и соответственно исключается рээрушение пластины при механическомдавлении во время обработки. Далее, таккак геометрия пластины характеризуетсяпрогибом (вогнутость с планарной стороныиз-за деформаций нанесенных ранее слоев 10оксида кремния, поликремния, нитридакремния), то при закреплении на держателе, который имеет геометрию, близкую кидеальной, происходит распрямление пластины под действием механических усилий 15при закреплении. В результате происходитизменение расстояния между двумя любыми точками планарной стороны, что напрактике выливается в разрыв металлических дорожек, поликремниевых затворов, а 20также растрескивание кристаллов,что является скрытым браком на данной операции,Для устранения данных недостатков проводится фиксация поверхности планарнойстороны пластины на держателе. В частности, это обеспечивается тем, что пластинаукладывается на разогретый парафин илисмолу с дальнейшим ее закреплением. Таким образом, разогретый парафин или смола, заполняя пространство между 30планарной стороной пластины и держателем, фиксирует исходную геометрию пластины.по отношению к держателю. Это неприводит к изменению расстояния междудвумя любыми точками планэрной стороны 35пластины и соответственно исключает бракинтегральных схем.Сущность изобретения поясняется и реализуется следующим примером,Реализацию способа утонения пластин 40с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем осуществляли приизготовлении микросхем серии КР 537 РУ 10идискретныхдиодов КД - 522,Дляэтой целибыло запущено две партии йластин диэметром 100 мм с кристаллами микросхемКР 537 РУ 10 по девять пластин в партии идве партии пластин диаметром 76 мм с диодами КД - 522 по девять пластин в партии.Сортировку пластин по толщине перед 50проведением групповой шлифовки свободным абразивом осуществляли для сведенияк минимуму разброса в процессе проведения операции утонения кристаллов (пластин). Пластины формировали в группы с разбросом 5-8 мкм, что обеспечивает допуск + 20 мкм при припуске на обработку200 - 250 мкм. Далее осуществляли покрытиеплэнарной стороны утоняемых пластин парафином при нагреве их до температуры100 С для обеспечения сцепления иэделийс планшайбой. Затем проводили приклеивание пластин путем нагрева планшайбы снанесением на нее слоя жидкого парафинаи охлаждение пластин на планшайбе подпрессом. Слой. парафина под пластиной 7мкм, Удельное давление 110 г/см .Далее проводили в течение 17,5 минутонение непланарной стороны пластинысвободным абразивом на модернизированном станке САШ-100 М при скоростивращения шлифовальника 92 об/мин, Основными составляющими шлифовальнойсуспензии были микропорошок ЭКИМ - 40 ивода хлорированная питьевая. Отмывкупластин от шлама проводили теплой водойпаролоновой губкой на оправках, Затем после проведения двухминутной химико-механической полировки отклеивание пластиносуществляли нагревом планшайбы до температуры 100 С,Результаты испытаний способа утонения пластин с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем позаявляемому способу и прототипу представлены в таблице.Иэ таблицы видно, что заявляемое техническое решение является предпочтительным по отношению к прототипу дляприменения в электронном производствепри утонении пластин с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральныхсхем.формула изобретенияСпособ утанения пластин с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем, включающий нанесениевысокомолекулярного соединения на рабочую поверхность пластины, расположениепластины рабочей стороной на держателе,закрепление пластины, удаление слоя задан-ной толщины путем механической обработкинепланарной стороны пластины, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выходагодных, планаризуют рельеф путем нанесения слоя парафина толщиной, заведомо превышающей высоту рельефа, и приклеиваютпластину на держатель путем нанесения наего поверхность слоя парафина толщинойот 5 до 10 мкм,Выбо ка по 100 шт, кристаллов Количествокристаллов свысокой степенью дефектности, шт. Процент выхода годных Количество поврежденных кристаллов после утонения,шт 0,5 0 96,5 0 0 89 91 Составитель А,ЯцукТехред М,Моргентал Корректор И,Шмакова Редактор Заказ 274 Тираж Пбдписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ,.Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 ЗаявляемоерешениеКР 537 РУ 10ЗаявляемоерешениеКД ПрототипКР 537 РУ 10ПрототипКДКоличество отказавших приборов изза дефектов металлизаии, шт,Количество . отказавших приборов поэлектрическим параметам, шт.
СмотретьЗаявка
4945848, 17.06.1991
ОЛТУШЕЦ НИКОЛАЙ ПЕТРОВИЧ, ПЕНЬКОВ АНАТОЛИЙ ПЕТРОВИЧ, КОНОНОВ ЛЕВ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЯЦУК АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ПОЛОНИН АЛЕКСАНДР КОНСТАНТИНОВИЧ, ДЕРЕЧЕНИК АЛЕКСАНДР ЛЕОНАРДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H01L 21/304
Метки: интегральных, кристаллами, пластин, полупроводниковых, приборов, схем, утонения
Опубликовано: 07.01.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1787295-sposob-utoneniya-plastin-s-kristallami-poluprovodnikovykh-priborov-i-integralnykh-skhem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ утонения пластин с кристаллами полупроводниковых приборов и интегральных схем</a>
Предыдущий патент: Способ проверки контактного давления коммутационного аппарата и устройство для его осуществления
Следующий патент: Мощный биполярный транзистор
Случайный патент: Устройство для регулирования параметров потока