Способ подготовки кристаллов к сборке

О П И С А Н И Е 364 О 47ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сосз Советских Сопиелисиисских РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕП.:ЛЬ САВВУ Зависцмое от авт. свидетельства М 1,1970 ( 1467934,26-25) 7,66. Кл. явлено присоедицецием заявкиерпоритет Комитет по делавзобретений и открыт при Совете Министров СССРю 25. Х 11.1972 382,002 (008.8) ублико тллстс иьо 4за 1;"73.19.111.1973 а опубликования описаш илии, В. И, Салон, И. А. Стрсмсиов, В. В. ГромовЛ. В, Лобикове вторызобретеци ви тел ТАЛЛОВ К СБОРКЕ ПОСОБ ПОДГОТО применяют евают црц тсмператув смеси и. фталис. Изобретение отиосится к сиосооам подготовки кристаллов с готовыми структурамимикросхем к сборке и может быть использовацо в системах сборки транзисторов, диодцыхматриц, интегральных твердых схем и других змикросхем, выполненных в виде готовыхструктур ца полупроводниковых кристаллах(пластинах).Известно несколько способов подготовкикристаллов к сборке, Наиболее распространен Оцым из иих является способ, включающий процессы разделения полупроводниковой пластины с готовыми структурами микросхем цакристаллы, их очистку, зондовый контроль,разбраковку кристаллов на группы с укладкой 15в кассеты.Однако при использовании этого способа впроцессе разделения полупроводниковой пластины кристаллы со структурами микросхемтергцот ориентацию, заложенную в полупроводниковой пластине. Кроме того, во времяопераций разделения полупроводниковой пластины, очистки кристаллов от загрязнений, поштучного ориентирования уменьшается выходгодных кристаллов. Загрязнения, полученные 2 Зв процессе ориентации чистых кристаллов, остаются ца поверхностях кристаллов,Цель изобретения - улучшение очисткикристаллов от загрязнений с сохраыеиием ори30 сц ГцПи кристаллов, 31,ОжсшОП в полП 1)О- водниковой пластине.Цель достигается тем, что полупроводцико вую пластину приклеивают тыльной стороной к спутнику ца адгезивцой пленке, покрывают с лицевой стороны защитным покрытием, разделяют ца кристаллы с зазором между ними, очищают лицевые стороны кристаллов от защитного покрытия и продуктов разделения, проверяют структуры микросхем крПсталлоь ца спутнике зоцдамп по электрическим параметрам, запоминают электрические параметры кристаллов ц их координатное положецис ц спутипсе, цягревгцот спутцик до температуры расплавлеция адгезивной илецки, выбираОт Годцьге 1.ристал.1 ь со спутника ПО Одному, сортируют их в соответствии с записью оо испытании, получещой цри зоцдироваиии, помещают годные кристаллы с сохрацецисм их орисцтац 1 ги ца отдсльцыс кассеты с вакуумш.м присос 051 к 11 жОО кристел:1 а, 01 ищают ПО- верхцости кристаллов от загрязцец 1 и и частичек адгезивцой цлецкц ца кассетах с сохрацсццем ориецтаццкристаллов.В качестве адгезцвиой плецкиглифталиевый лак, который цагрснятии кристаллов со сиутцика доры 130 - 140 С, с содержанием120 вес. и. этилсцгликоля и 60 пес.вого ацгидрцд3У; ,. снс загрязнений с поверхностей кристаллов с сохранением Ориепташш кристаллов производят отдельными для каждого кристалла струйными ламинарными потоками жидкой среды, проходящей через кассету по границе между поверхностями кристаллов и поверхностью кассеты под воздействием разности давлений 60 - 400 лс рт. ст создаваемых по обе стороны поверхности кассеты.В качестве очищающей жидкой среды используют ацетон при температуре 60 - 70 С, деионпзованную воду с удельным сопротивлением 10 - 20 ИО при температуре 18 - 25 С, 95 -нь пзопропиловый спирт при температуре 50 - 60 С, 95 -ны этиловый спирт прп температуре 50 - 60 С. В качестве защитного покрытия лицевой стороны полупроводниковой пластины с готовыми структурами микросхем используют тонкие пленки нитрата целлюлозы илп глифталиевого лака.На фиг. 1 схематически изображена полупроводниковая пластина, приклеенная к спутнику и установленная на оправку; на фпг. 2 - оправка с приклеенным спутником и полупроводниковой пластиной, установленная на станок проволочной резки; на фпг. 3 -- спутник с разделенными и приклеенными крпсталламп; на фиг. 4 - установка зондовогд контроля с маркерами и прозрачной пластиной памяти; на фиг. 5 - переукладчик кристаллов с вакуумной присоской и пластиной памяти; на фиг. б - кассета с кристаллами, помещенная в ванну.Спутник 1 в виде пластины из стекла размером 50 х 50 х 1,5и прогревают до температуры 135 в 1 С. 1-1 а одну из сторон спутника наносят тонкий слой 2 глифталиевого лака методом центрифугирования или вручнуо. На лицевую сторону кремниевой пластины д со структурами микросхем аналогичным способом наносят тонкий слой 4 глифталпевого лака, На спутник 1, покрытый тонким слоем глифталиевого лака при температуре 135 - 145 С, накладывают тыльной стороной кремниевую пластину 3. После этого спутник с пластиной оставляют остывать до температуры 20 - 30 С. На стальную оправку 5, прогретуо до температуры 135 - 145"С, наносят тонкий сло 6 глпфталиевого лака,кладываОт спутник 1 с приклеенной кремниевой пластипои 3 и охлаждают вместе с оправкой 5 до температуры 20 - 25 С. Оправку 5 с приклеенной кремниевой пластиной 3 и спутником 1 устанавливают на станок проволочной абразивной резки (фиг, 2). Кремниевую пластинуЗ совмещают под микроскопом 7 разделительными д 01 зожксм с вольфрамовыми проволочками 8, расположенными па одинаковом расстоянии одна от другой с шагом, равным шагу структур на кремниевой пластине 3. После совмещения кремниевую пластину д разделяют на кристаллы двркущпмися проволочками 8 в продольном и поперечном направлениях.После разделения кремниеВОЙ пластппь 3 д 10 15 20 2 д зо з 5 40 45 50 ь 5 оо 65 4на кристаллы оправку 5 спимпот со станкапроволочнои резки, подогревают до тсмнсратуры 120 - 130 С и отделяют от спутника 1.Спутник 1 с разделенными и приклееннымикристаллами 9, сохранившими свою ориентацию после разделения кремниевой пластины3, имеет вид, изображенный на фиг, 3. Каждый кристалл 9, содержащий структуру одноймикросхемы, приклеен к спутнику 1 тонкимпрямоугольным слоем 10 глифталиевого лака.Спутник 1 имеет канавки 11 глубиной0,1 - 0,2 люлс, расположенные с шагом, равньвшагу структур кремниевой пластины, в видекоординатной сетки и образуемые прп резкекремниевой пластины 3 проволочками или специально подготовленные заранее. Спутник 1вместе с приклеенными и разделенными крисгаллами 9 отмывают от продуктов разделешгясинтетическим стиральным порошком в теплойводе и сушат. Защитный слой 4 глпфталневоголака снимают ацетоном. Затем спутник 1 скристаллами 9 устанавливают на установкуавтоматического зондового контроля (фпг. 4).На установке зондового контроля каждыпкристалл проверяют по электрическим параметрам зондами 12, а автоматические маркеры 13 оставляют следы краски 14 иа прозрачной для световых лучей пластине памяти 15,координатно связанной с кристаллами 9 паспутнике, которая запоминает таким образомкристаллы по электрическим параметрам и координатному положению.Пластина памяти 15 при этом перемещается вместе с координатным столом 16 установки зондового контроля. В зависимости от числа групп разбраковываемых кристаллов путемразличных сочетаний положений маркеров напластине 15 фиксируется запись об электрических параметрах каждого кристалла.После зондового контроля спутник 1 вместе с кристаллами 9 устанавливают на координатном столе 17 переукладчика (фг. 5).Для отделения кристаллов 9 от спутника 1глифталиевый лак 6 между кристаллами испутником 1 подогревают до температуры130 - 140 С. Снятие и перенос годных крисгаллов 9 па кассету 18 осуществляются вакуумной присоской 19 при разрежешя 600 - 750л, рт. гт. с использованием записи опараметрах структур микросхем и их коордпнатпого положения, заложенной в пластинепамяти 15, координатно связанной с кристал.ами, расположенными на спутнике 1. Распознавание кристаллов по электрическим параметрам и координатному положению происходит с помощью концентрированного светового луча 20, проходящего через диафрагму 21 ипрозрачную пластину памяти 15 на приемники 22 сигналов (световые фотодиоды), Пластина памяти задерживает или пропускает световой луч в зависимости от наличия или отсутствия на ней следов краски,Кассета 28 перемещается по двум координатам коордпиатпьм столом 24 переукладчпка, Кристаллы 9 удерживаются па кассете 235ягчосфериым д).еииеч ири разрежен)ш во внутренней полости 25 кассеты. Кристаллы 9 с помощью вакуумной присоски 19 устанавливают поочередно над отверстиями 2 б в поверхности кассеты 23, расположенными в виде прямоугольной решетки с определенным шагом (кассета содержит 400 отверстий размером на 0,2 - 0,4 ,)г меньше, чем размеры кристаллов). координатный стол 24 перемещают по двум координатам таким образом, чтобы отверстия в кассете перекрывались кристаллами. Пластину памяти 15 при этом координатно совмещают с кристаллами 9, располо кеныыи ня спут. нике 1, и перемещают вместе с координатным столом 17.Путем перемещений координатного стола 1/ с шагом, равиьв шагу расположения кристаллов иа спутнике 1, кристаллы подводят под вакуумную присоску 19.Путем шаговых перемещений координатного стола 24 годные кристаллы укладывают ия кассету 23 ио заданной программе. Таким образом, все кристаллы оказываются ориентировав)ыми иа поверхности кассеты 23 с шаГом равным шаг кристаллов на спутнике 1.Поверхности кристаллов 9 отмывают о 1 различных загрязнений иа поверхности кассеты 23 с помоиью специального устройства (фиг. 6).кассету 23, находящуюся под разрежением 60 - 400 1.) рт. ст., вместе с уложенными кристаллами 9 опускают последовательно в ванны 27, наполненные ацетоном, подогретым до температуры 60 - 70 С, деионизованной водой с удельным сопротивлением 10 - 20 Мо,) при температуре 18 - 25 С, 95/о-н) д изопропиловым спиртом, подогретым до температуры 50 - 60 С, 951 о-ным этиловым спиртом, подогретым до температуры 50 - 60 С. Таким образом кристаллы 9 очищают от следов загрязнений и остатков глифталиевого лака. При этом кристаллы сохраняют свою первоначальную ориентацию на кассете.Предлагаемый способ подготовки кристаллов к сборке позволяет подготовить чистые ориентированные кристаллы с готовыми структурами микросхем к последующим монтажно- сборочным операциям, осуществить автоматизяцшо сборки, увеличить выход годных кристаллов, ликвидировать трудоемкие ручные операции по ориентации отдельных кристаллов под микроскопом, ручные операции по 3 Очистке кристаллов микросхем от загрязнении.Предмет изобретенияО 1. Способ подготовки кристаллов и сборке,вкспочающий процессы зондового контроляструктур микросхем на неразделенной пластине, наклеивание пластин иа спутиик-подложку, скрайбирование, покрытие пластины за)д щитным лаком, разделение пластины иа кристаллы, отмывку 1 ицевых сторон от защитногопокрытия и продуктов разделения иа спутнике, От,гичаюи 1 ися тем, что, с целью сохраненияориентации кристаллов, заложенной в полу 20 проводниковой пластине, проверяют структурымикросхем кристаллов на спутнике зондамипо электрическим пяряметрям и координатному положенно на спутнике, выоирают годныекристаллы со спутника по одному, сортируют2 й их в соответствии с записью об испытании призондировании, помещают годные кристаллыс сохранением ориентации ия отдельные кассеты с Вяку 1 мным присос 01 каждо 0 кристялля,очищают поверхности кристаллов от загрязне 00 ипй и частичек адгезивной плеки на кассетах с сохранением ориентации кристаллов.2. Способ по п. 1, От.гяаюи 1 ийсд тем, чтоудаление загрязнений с поверхности кристаллов производят в кассете с отдельными дляз 5 каждого 1 сристялля струииыми потока:)и Очичающей жидкости, проходящей через кассетупо границе между поверхностями кристаллови поверхностью кассеты под воздействием разности давлений, создаваемых по ое. стороны)О поверхности кассеты,3. Способ по п. 1, отгиаюцийся тем, что вкачестве адгезивной пленки используют глифталиевый ляк с содержанием в смеси 120 вес. ч.этилеиглпколя и 60 вес. ч. фталиевого аигид 15 рида.4. Способ по и. 1, от,гикаю)ии)1 ся тем, что вкачестве защитного покрытия используют фоторезист и нитрат цел;полозы.364047 г 1 бр ц 1 рсктор Т, Медведе Орлова Изд,о ) 030 Тираж 406огяитета по делали изобретений и открытий при С Москва, Ж.35, Раугиская иабд. 4/5 Загорская тииографи Редактор Заказ 357 ЦНИИПИ оставитсль В. нЧихододТехрсд Л. Куклина Подписное етс Министров СССР