Способ подготовки кристаллов к сборке

364О47

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

CoIoa Советских

Сопиалис!индских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ хь

Щ

Ь !

Зависимое от авт. cBlucTcльствя ¹

Заявлено ОЗХ11!.1970 (№ 1467934 26-25) М. Кл. Н О1/ 7, 66 с присоединением заявки ¹â€”

Прпоритет ——

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 25.XII.1972. БюллcT(иь ¹ 4 за 1;"73.

Дата опубликования описа1шя 19.111.1973

i,Д 1; 621.382.002 (008.8) В. Н. Шутилин, В. И. Салон, И. А. Стрсменов, В. В. Громов и

Л. В, Лобиков

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРИСТАЛЛОВ К СБОРКЕ

Изобретение OTIIocHTc51 к сиосооам подготовки кристаллов с готовыми структурами микросхем к сборке и может быть использовано в системах сборки транзисторов, диодных матриц, интегральных твердых схем и других

МИКРОСХЕМ, ВЫПОЛНЕННЫХ В ВИДЕ ГOTOBblX структур на полупроводниковых кристал,IBM (пластинах).

Известно несколько способов подготовки кристаллов к сборке. Наиболее распространен- !О иым из них является способ, включающий процессы разделения полупроводниковой пластины с готовыми структурами микросхем ия кристаллы, их очистку, зондовый контроль, разбраковку кристаллов на группы с укладкой в кассеты.

Однако при использовании этого способа в процессе разделения полупроводниковой пластины кристаллы со структурами микросхем тертпот ориентацию, заложенную в полупро- 20 водниковой пластине. Кроме того, во время операций разделения полупроводниковой пластины, очистки кристаллов от загрязнений, поштучного ориентирования уменьшается выход годных кристаллов. Загрязнения, полученные 2о в процессе ориентации чистых кристаллов, остаются на поверхностях кристаллов.

Цель изобретения — улучшение очистки кристаллов от загрязнений с сохранением ори

30 ll fclIIIlII кристаллов, заложенной в !юлуироводииковой пластине.

Цель достигается тем, что полуllpoBoдпико. вую пластину приклеивают тыльной стороной к спутнику иа адгезивной пленке, покрывают с лицевой стороны защитным покрытием, разделя!от иа кристаллы с зазором между ням!1, очищают лицевые стороны кристаллов от защитного покрытия и продуктов разделения, проверяют структуры микросхем кр!гсталлов

ll3 спутнике зондам! по электрическим параметрам, запоминают электрические параметры кpllcTBллов tl их координатное положение

II3 спутнике, !!Ягревяют спутник до температуры расплавления адгезивной !nett!a!, выбирают годные кристаллы со спутника по одному, сортируют их B соответствии с записью 00 Ilcпыт Ill!Ill, íoлх !е1щой при зондltpoBilttlttt, помещают годные кристаллы с сохранением их

op!le»T;I!III!I ия от;!сльиыс кассеты с вакууlIIItl.lii! присосом кяждol о кристалла, очищают поп p. IttocTII кристс1л. !Ов От зягpIIÇIIptttltt It 1асти-! ек адгезивной пленки ия кассета: с сохранением ориентяц ! I

В ка !естве ядгезивиой пленки применяют глифталиевый ляк, который нагревают»pll снятии кристял10B со спутника до температуры 130 — 110 С, с содержанием в смеси

120 вес. ч. этилеигли коля и 60 псс. ч. фталиеВОГО ЯпгиДР!1Д!!.

364047

У;! 1,!сн!!с загрязнений с поверхностей кристаллов с сохранением ориептац!ш 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 !!л! 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 Иол при температуре 18 — 25 С, 95 -ный пзопропиловый спирт при температуре 50 — 60 С, 95Io-ный этиловьш 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 50х50х1,5 !! ц прогревают до температуры 135 — 145 С. На одну из сторон спутника наносят тонкий слой 2 глифталиевого лака методом центрифугирования или вручну1о. На лицевую сторону кремниевой пластины 8 со структурами микросхем аналогичным способом наносят тонкий слой 4 глифталпевого чака. На спутник 1, покрытый тонким слоем глифталиевого лака при температуре

135 — 145 С, накладывают тыльной стороной кремниевую пластину 8. После этого спутник с пластиной оставляют остывать до температуры 20 — 30 С. На стальную оправку 5, прогрету1о до температуры 135 — 145"С, наносят тонкий сло!! 6 глпфтЯлиевого лака, КЛЯДЫВЯIот спутник 1 с приклеенной кремниевой пластипои 8 и охлаждают вместе с оправкой 5 до температуры 20 — 25 С. Оправку 5 с приклеенной кремниевой пластиной 8 и спутником 1 устанавливают на станок проволочной абразивной резки (фиг. 2). Кремниевую пластину8 совмещают под микроскопом 7 разделительными дорожк1!ми с вольфрамовыми 11poBo, Io÷êÿми 8, расположенными IIa одинаковом расстоянии одна от другой с шагом, равным шагу структур на кремниевой пластине 8. После совмещения кремниевую пластину 8 разделяют на кристаллы двркущпмися проволочками 8 в продольном и поперечном пяправле-!

IIIIIX.

После разделения кремниевой пластины 8

Д

25 зо з5

55 ьо

4 на кристаллы оправку 5 снимают со станка нроволочнои резки, подогреHBIoT до тсмнерятуры 120 — 130 C и отделяют от спутника 1.

Спутник 1 с разделенными и приклеенными кристаллами 9, сохранившими свою ориентацию после разделения кремниевой пластины

:3, имеет вид, изображенный на фиг. 3. Каждый кристалл 9, содержащий структуру одной микросхемы, приклеен к спутнику 1 тонким прямоугольным слоем 10 глифталиевого лака.

Спутник 1 имеет канавки 11 глубиной

0,1 — 0,2 л!л1, расположенные с шагом, рявньв| шагу структур кремниевой пластины, в виде координатной сетки и образуемые прп резке кремниевой пластины 8 проволочками или cIIeциально подготовленные заранее. Спутник 1 вместе с приклеенными и разделенными крисгаллами 9 отмывают от продуктов разделения синтетическим стиральным порошком в теплой воде и сушат. Защитный слой 4 глпфталневого лака снимают ацетоном. Затем спутник 1 с кристаллами 9 устанавливают на установку автоматического зондового контроля (фпг. 4).

На установке зондового контроля кяждып кристалл проверяют по электрическим параметрам зондами 12, а автоматические маркеры 18 оставляют следы краски 14 иа прозрачной для световых лучей пластине памяти 15, координатно связанной с кристаллами 9 па спутнике, которая запоминает таким образом кристаллы по электрическим параметрам и координатному положению.

Пластина памяти 15 при этом перемещается вместе с координатным столом 16 установки зондового контроля. В зависимости от чис Ià групп разбраковываемых кристаллов путем различных сочетаний положений маркеров на пластине 15 фиксируется запись об электрических параметрах каждого кристалла.

После зондового контроля спутник 1 вместе с кристаллами 9 устанавливают на координатном столе 17 переукладчика (фиг. 5).

Для отделения кристаллов 9 от спутника 1 глифталиевый лак 6 между кристаллами и спутником 1 подогревают до температуры

130 — 140 С. Снятие и перенос годных крисгаллов 9 па кассету 18 осуществляются вакуумной присоской 19 при разрежеш и 600 — 750 .!1,!! рт. гт. с использованием записи о параметрах структур микросхем и их коордпнатпого положения, заложенной в пластине памяти 15, координатно связанной с кристал.тами, расположенными на спутнике 1. Распознавание кристаллов по электрическим пара. метрам и координатному положению происходит с помощью концентрированного светового луча 20, проходящего через диафрагму 21 и прозрачную 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 координатным столом 24 переукладчпка. Кристаллы 9 удерживаются па кассете 28

364047

Ь

««гмосферпым д«1««левием при р «зрежении во внутренней полости 25 кассеты. Кристаллы 9 с помощью вакуумной присоски 19 устанавливают поочередно над отверстиями 2б в поверхности кассеты 23, расположенными в виде прямоугольной решетки с определенным шагом (кассета содержит 400 отверстий размером на

0,2 — 0,4 1«л 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 совмещаlOT C кристал IBAIII 9, pBCIIO.IOI«ie«1«lb«i Ill HB C«1) Tнике l, и перемещают вместе с координатным столом 17.

Путем перемещений координатного стоl;l 17 с шагом, равньв| шагу расположения кристаллов на спутнике 1, кристаллы подводят под вакуумную присоску 19.

Путем шаговых перемещений координатного стола 24 годные кристаллы укладывают на кассету 28 по заданной программе. Таким образом, все кристаллы оказываются ориентироваш|ыми па поверхности кассеты 23 с шаl.o;1, равным шагу кристаллов на спутнике 1.

Поверхности кристаллов 9 отмывают о« различных загрязнений на поверхности кассеты 2<3 с помоппю специального устройства (фиг. 6).

Кассету 23, находящуюся под разре<жением

60 — 400 я.«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,я при температуре 18 — 25 С, 95 /о-ным изопропиловым спиртом, подогретым до температуры

50 — 60 С, 95 /О-ньв| этиловым спиртом, подогретым до температуры 50 — 60 С. Таким образом кристаллы 9 очищают от следов загрязнений и остатков глифталпевого лака. При этом кристаллы сохраняют свою первоначальную ориентацию на кассете.

Предлагаемый способ подготовки кристал,1oII к сборке позволяет подготовить чистые ориентированные кристаллы с готовыми структурами микросхем к последующим монтажносборочным операциям, осуществить автоматизацшо сборки, увеличить выход годных кристаллов, ликвидировать трудоемкие ручные операции по ориентации отдельных кристаллов под микроскопом, ручные операции по

3 очистке крl«стяллов м!1кросхем от загрязнении.

Предмег изобретения

10 1. Способ подготовки кристаллов к сборке, вкгпочающий процессы зондового контроля структур микросхем на неразделенной пластине, наклеивание пластин па спутник-подложку, скрайбирование, покрытие пластины за15 щитным лаком, разделение пластины па кристаллы, отмывку лицевых сторон от защитного покрытия и продуктов разделения иа спутнике, отличаюши««ся тем, что, с целью сохранения ориентации кристаллов, заложенной в полу20 проводниковой пластине, проверяют структуры микросхем кристаллов на спутнике зондами по электрическим параметрам и координатному положенно на спутнике, выбирают годные кристаллы со спутника по одному, сортируют

2а и.. в соответствии с записью об испытании при зондировании, помещают годные кристаллы с сохранением ориентации па отдельные кассеты с вакуI ìíblì присосо. <1 ка«l до« о кристалла, очищают поверхности кристаллов от загрязне30 ппй и частичек адгезивной пле««ки на кассетах с сохранением ориентации кристаллов.

2. Способ по п. 1, оТ.гичаюи1ийся тем, что удаление загрязнений с поверхности кристаллов производят в кассете с отдельными для з5 каждого кристалла струйш.«мп потокамп очичающей жидкости, прохо |ящей через кассету по границе между поверхностями кристаллов и поверхностью кассеты под воздействием разности давлений, создаваемых по об стороны

|О поверхности кассеты, 3. Способ по п. 1, отличаю«цийся тем, что в качестве адгезивной пленки используют глифталиевый лак с содержанием в смеси 120 вес. ч. этиленглпколя ll 60 вес. ч. фталиевого ангидрида.

4. Способ «10 и. 1, огличаюгиийгя тем, что и качестве защитного покрытия используют фоторезист и нитрат цел;полозы.

364047 РиГ f

47иг. 2

21

27Составитель В. «Чиходод

Техрсд Л. Куклина

Корректор T. Медведева

1 сдактор И. Орлова

Заказ 357 Изд. Л !080 Тираж -106 Подписное

ЦНИИПИ Комитета ио делам изоогрстсиий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская иаб„д. 4/5

Загорская типография

2,7 Ф 1б к !

9ри2 5

1б

РиГ Ф