Способ разделения пластин на кристаллы Советский патент 1991 года по МПК B28D5/00 H01L21/70 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в технологии изготовления интегральных схем запоминающих устройств (ИС ЗУ), содержащих кристаллы прямоугольной формы.

Цель изобретения - повышение надежности работы больших интегральных схем в составе аппаратуры и увеличение процента выхода годных кристаллов в производстве больших интегральных схем запоминающих устройств.,

На фиг.1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство содержит стол 1 скрайбера, на котором расположена пластина 2, которая прикреплена к столу с помощью вакуумных присосок 3. С помощью механизма 4 перемещения алмазная призма 5 и расположенные спереди и сзади алмазной призмы пипетки 6 с жидкостью перемещаются вдоль

по поверхности пластины. Пипетки 6 непрерывно заполняются из резервуара 7 жидкостью, оказывающей расклинивающее действие в скрайбированной зоне.

На фиг.2 - пояснение к расклинивающему действию жидкости в зоне скрайбирова- ния.

На фиг.2 приняты следующие обозначе ния: 2 - пластина, 8 - клинообразная щель в пластине, заполненная жидкостью; 9 - устье щели; 10 - траектория перемещения устья.

Способ осуществляют следующим образом.

Пластину, содержащую кристаллы больших интегральных схем запоминающих устройств, закрепляют на координатном столе скрейбера типа Алмаз-М. В подвижной его части спереди и сзади алмаза,в направлении его перемещения, закрепляют две каО CJ

о ю о VI

пельницы, наполненные жидкостью (в данном случае использовался раствор гексана в нитробензоле). Затем производят скрайби- рование пластины с одновременной подачей жидкости из капельницы в зону надрезов - прямых линий, параллельных кристаллографическим плоскостям монокристаллической пластины. В этих плоскостях образуются микротрещины, куда проникает жидкость, вызывающая расклинивающее действие. При этом необходимо, чтобы надрез при скрайбировании алмазным резцом был свежий. Скрайбирование пластины производят при коматной температуре. Про- скрайбированную пластину, надрезы которой наполнены расклинивающей жидкостью, помещают в ванну, содержащую такую же жидкость - раствор гексана в нитробензоле. Затем включают ультразвуковой вибратор и возбуждают в жидкости ультразвуковые колебания.

Для расчета собственных частот колебаний кристаллов следует пользоваться формулой для пластины с опорой по контуру

-2 П4

а2 где L 9,87(1 +%

Ь

а и b - соответственно длинная и короткая стороны кристалла;

D EhJ

, - - жесткость кристалла на 12(1 -а1) изгиб;

Е - модуль упругости;

h - толщина кристалла;

а- коэффициент Пуассона;

m - масса, отнесенная к единице площади поверхности кристалла.

Для корректирования расчета следует рассматривать не массу т, а учитывать также массу окружающей жидкости и выразить массу m через присоединенную массу mi Ki m, где Ki - коэффициент, учитывающий изменение колебающейся массы в связи с колебаниями, происходящими не в вакууме или воздушной среде, а в жидкости.

Второе приближение должно учитывать анизатропию модуля упругости Е, который различается в зависимости от кристаллографического направления разрушения (100), (011), (111), т.е. Еюо, Eon, Ещ. Поэтому в формуле должен фигурировать приведенный модуль упругости E,v. Это же относится и к коэффициенту Пуассона,-т.е приведенный коэффициент а. Таким образом, модуль Е и коэффицент а должны быть заменены средними значениями или должны быть введены поправочные коэффициенты. Необходимо также учесть фактор неоднородности глубины скрайбирования (фиг.2), что отражается на жесткости соединения отдельных кристаллов между собой. Если глубина скрайбированной канавки равна hi, то величина Н2 Н - hi, определяющая

жесткость соединения кристаллов между собой (защемление) существенно различается по всей пластине, что вносит большие различия в значения величины частот собственных колебаний.

Деформированная зона кристалла в области устья канавки (Лhi)также существенно различается от кристалла к кристаллу (A hi, A h2, A ha,...), что вносит свой вклад в изменение жесткости связи между кристаллами по пластине.

В связи со сложностью точного расчета, необходимостью введения поправочных коэффициентов достаточно ограничиться расчетом, достаточном для практической цели.

Толщина пластины равна Ј. 20 10 см, плотность ее массы ,33 Г/см3 и модуль Юнга -Е„ 1,2 103н/см2.

Пользуясь уточненной формулой ,, 1 VE

Р

и приведя все данные к одной системе единиц, получаем v - 40 103 Гц. Эксперимен- тальнонайденный (по эффективности разделения пластин на кристаллы) поправочный

коэффициент а 0,4, что дает v 16 Гкц. Формула изобретения Способ разделения пластин на кристаллы для больших интегральных схем прямоугольной формы, заключающийся в том, что

закрепляют на координатном столе пласти - ну с помощью алмазного резца, производят на поверхности последней надрезы - прямые линии, параллельные кристаллографическим плоскостям, отличающийся тем,

что, с целью повышения надежности работы больших интегральных схем в составе аппаратуры и увеличения количества выхода годных кристаллов, в надрезы одновременно с их образованием подают вызывающую в зо0 не надреза расклинивающее действие жидкость, например раствор гексана в нитробензоле, после чего погружают пластину в эту же жидкость и воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой, близкой к

5 частоте собственных колебаний отдельных кристаллов.

r

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в технологии изготовления интегральных схем запоминающих устройств (ИС ЗУ), содержащих кристаллы прямоугольной формы. Цель изобретения - повышение надежности работы БИС в составе аппаратуры и увеличение процента выхода годных кристаллов в производстве БИС ЗУ. Способ заключается в том, что пластину закрепляют на коррдинат- ном столе и с помощью алмазного резца производят на поверхности пластины надрезы-прямые линии, параллельные кристаллографическим плоскостям. В зоны нарушенной алмазом части пластины непрерывно наносят слой жидкости, вызывающий в зоне надреза пластины расклинивающее действие, например раствор гексана в нитробензоле, после чего погружают пластину в эту же жидкость и воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой, близкой к частоте собственных колебаний отдельных кристаллов. 2 ил. Ј

s Фиг. I