RU2686119C1 - Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники - Google Patents
Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686119C1 RU2686119C1 RU2018125704A RU2018125704A RU2686119C1 RU 2686119 C1 RU2686119 C1 RU 2686119C1 RU 2018125704 A RU2018125704 A RU 2018125704A RU 2018125704 A RU2018125704 A RU 2018125704A RU 2686119 C1 RU2686119 C1 RU 2686119C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chips
- plate
- plates
- holes
- removal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Использование: для изготовления МЭМС-приборов. Сущность изобретения заключается в том, что способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники включает нанесение на обратную сторону пластины полиимидной пленки, нанесение на лицевую сторону пластины маскирующего слоя, селективного к плазмохимическому травлению материала пластины, формирование рисунка линий реза по маскирующему слою, сквозное плазмохимическое травление пластины до полиимидной пленки, удаление маскирующего слоя, удаление полиимидной пленки, разделение пластин на чипы и удаление балластных участков. Технический результат: обеспечение возможности повышения технологичности изготовления и качества получаемых изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к методам плазмохимического травления пластин для изделий микроэлектроники, в частности для изготовления МЭМС- приборов, а именно к способу, который может быть применен для разделения пластин на части-чипы, для получения сквозных отверстий-окон большой площади в пластинах, а также для совместного проведения обоих вышеуказанных процессов.
Конструктивно-технологической особенностью большинства МЭМС-чипов является использование структур со сквозными отверстиями большой площади, формируемые методами анизотропного плазмохимического травления, включая глубинное bosch-травление (см. RU2629926, опубл. 04.09.2017). Традиционные методы формирования таких отверстий имеют ряд недостатков, таких как неравномерность вскрытия (эффект загрузки) и неконтролируемый наклон боковых стенок, так как оба этих параметра сильно зависят от значения общей открытой площади на пластине и площади вытравливаемой поверхности.
Для устранения вышеперечисленных проблем предлагается проводить процесс травления не по всей требуемой площади, а создавать свободные от маски замкнутые контуры по периметру области, после травления которых внутри контура появятся балластные участки. Сквозное отверстие формируется при удалении балластных участков.
Из уровня техники известны способы разделения пластин на кристаллы с помощью лазерной либо механической резки, а также методы лазерно-плазмохимической резки (см. RU2537101, опубл. 27.12.2014). Для некоторых типов МЭМС-чипов указанные методы разделения неприменимы, так как они могут повредить хрупкую структуру чипа, а также вносят в структуру кристалла механические напряжения, недопустимые для большинства МЭМС-устройств.
Несмотря на то, что из уровня техники известны методы разделения пластин на чипы и методы получения сквозных отверстий большой площади, метод, который бы позволял провести обе эти операции, неизвестен. Таким образом, ближайший аналог по назначению заявленного изобретения не может быть выбран.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение технологичности изготовления и качества получаемых изделий.
Технический результат достигается посредством создания способа разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники, который включает нанесение на обратную сторону пластины полиимидной пленки, нанесение на лицевую сторону пластины маскирующего слоя, селективного к плазмохимическому травлению материала пластины, формирование рисунка линий реза по маскирующему слою, сквозное плазмохимическое травление пластины до полиимидной пленки, удаление маскирующего слоя, удаление полиимидной пленки, разделение пластин на чипы и удаление балластных участков.
Способ реализуется для формирования сквозного отверстия следующим образом: линии реза формируют по замкнутым контурам по периметру области отверстия, после травления которых внутри контура появятся балластные участки.
Заявленный способ проиллюстрировано следующими схемами:
Фиг.1-последовательность выполняемых операций способа.
Позиции на фиг.1 обозначают следующее:
1- пластина;
2- полиимидная пленка-носитель;
3- маска с окнами;
4- линия реза;
5- балластный элемент.
Способ включает следующие последовательные этапы:
1. Нанесение на обратную сторону пластины полиимидной плёнки (фиг.1а);
2. Термообработка полиимида для полимеризации и улучшения механических свойств для формирования плёнки-носителя;
3. Нанесение на лицевую сторону пластины маскирующего слоя, селективного к плазмохимическому травлению материала пластины;
4. Формирование рисунка линий реза, по маскирующему слою методами фотолитографии и травления, которые в случае изготовления отверстий большой площади формируют по замкнутым контурам по периметру области отверстия (фиг.1б);
5. Сквозное плазмохимическое травление материала пластины до полиимидной плёнки (фиг.1в);
6. Удаление маскирующего слоя (фиг.1г);
7. Удаление полиимидной плёнки-носителя;
8. Удаление балластных участков, которые образуются после протравливания контура отверстий большой площади, и разделение пластины на чипы (фиг.1д).
Способ предусматривает изменение очерёдности операций в зависимости от технологических и конструктивных требований изготовления.
Способ предусматривает разделение пластин на чипы в одном процессе с формированием сквозных отверстий. В таком случае разделение проводится при удалении балластных частей, а процесс плазмохимического травления для формирования сквозных отверстий большой площади должен являться заключительным этапом изготовления чипа.
Далее приводятся несколько примеров заявленного способа, которые являются только частным случаем его выполнения и не исключают других:
Пример 1: Способ реализован для изготовления кремниевого резонатора. В качестве маски для bosch-травления кремния использовался фоторезист, при сквозном травлении проводилось разделение пластины диаметром 100 мм на чипы и формирование структуры резонатора с использованием контурного травления. Удаление полиимида и фоторезистивной маски проводилось в кислородной плазме.
Пример 2: Формирование структуры МЭМС кварцевого чувствительного элемента акселерометра проводилось по технологии, описанной в (заявка «Способ изготовления чувствительных элементов акселерометров»). Создание сквозных отверстий проводилось при удалении балластных элементов, сформированных при плазмохимическом травлении по контуру окон.
К преимуществам представленного способа можно отнести:
• возможность подбора значения ширины линий реза и замкнутых контуров для оптимизации режима плазменного травления;
• использование тонкой полиимидной плёнки-носителя вместо традиционных пластин-носителей не ограничивает охлаждение рабочей пластины в реакторе при проведении процесса плазмохимического травления, что повышает технологичность;
• удаление плёнки-носителя и балластных элементов проводится без риска повреждения и загрязнений рабочих элементов и не требует дополнительной обработки, что увеличивает выход годных с пластины;
• нанесение полиимида можно проводить как методом центрифугирования, так и спреем, что делает возможным создание плёнки-носителя на пластинах со сформированным рельефом.
• представленный способ позволяет также проводить разделение на чипы на заключительном этапе изготовления вместе с созданием сквозных окон (если требуются), что позволяет значительно сэкономить время.
• способ изготовления сквозных окон для изделий микроэлектроники (в частности МЭМС), а также способ разделения пластин на чипы.
• способ позволяет исключить технологические перемычки при разделении на чипы и выполнении больших отверстий.
Claims (2)
1. Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники, включающий нанесение на обратную сторону пластины полиимидной пленки, нанесение на лицевую сторону пластины маскирующего слоя, селективного к плазмохимическому травлению материала пластины, формирование рисунка линий реза по маскирующему слою, сквозное плазмохимическое травление пластины до полиимидной пленки, удаление маскирующего слоя, удаление полиимидной пленки, разделение пластин на чипы и удаление балластных участков.
2. Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий по п. 1, отличающийся тем, что при формировании сквозного отверстия формируют линии реза по замкнутым контурам по периметру области отверстия, после травления которых внутри контура появятся балластные участки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125704A RU2686119C1 (ru) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125704A RU2686119C1 (ru) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686119C1 true RU2686119C1 (ru) | 2019-04-24 |
Family
ID=66314709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018125704A RU2686119C1 (ru) | 2018-07-12 | 2018-07-12 | Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686119C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725527C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ разделения пластины, содержащей множество кристаллов, герметизированных слоем компаунда, на отдельные микросхемы |
| RU2748050C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Маппер" | Способ компенсации неоднородности травления кремниевых перемычек по чипу (варианты) и кремниевая пластина с распределением чипов по данному способу (варианты) |
| RU2753840C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-08-24 | Обществом с ограниченной ответственностью "Маппер" | Способ снижения температурных напряжений при обработке полупроводниковых пластин с развитой по высоте топографией и полупроводниковая пластина с предохранительной структурой для этого способа (варианты) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2008744C1 (ru) * | 1991-02-05 | 1994-02-28 | Производственное объединение "Фотон" | Способ химического разделения пластин кремния с глубокозалегающим p - n-переходом на отдельные кристаллы |
| RU2435294C2 (ru) * | 2009-12-11 | 2011-11-27 | Федеральное Государственное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского Государственного Института Электронной Техники" | Способ изготовления интегрального высокодобротного кремниевого микромеханического резонатора |
| RU2439741C1 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МИЭТ" (МИЭТ) | Способ изготовления чувствительных элементов микромеханических систем |
| US9460966B2 (en) * | 2013-10-10 | 2016-10-04 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for dicing wafers having thick passivation polymer layer |
| RU2629926C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-09-04 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных металлизированных микроотверстий в кремниевой подложке |
-
2018
- 2018-07-12 RU RU2018125704A patent/RU2686119C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2008744C1 (ru) * | 1991-02-05 | 1994-02-28 | Производственное объединение "Фотон" | Способ химического разделения пластин кремния с глубокозалегающим p - n-переходом на отдельные кристаллы |
| RU2435294C2 (ru) * | 2009-12-11 | 2011-11-27 | Федеральное Государственное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского Государственного Института Электронной Техники" | Способ изготовления интегрального высокодобротного кремниевого микромеханического резонатора |
| RU2439741C1 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МИЭТ" (МИЭТ) | Способ изготовления чувствительных элементов микромеханических систем |
| US9460966B2 (en) * | 2013-10-10 | 2016-10-04 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for dicing wafers having thick passivation polymer layer |
| RU2629926C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-09-04 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных металлизированных микроотверстий в кремниевой подложке |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725527C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Способ разделения пластины, содержащей множество кристаллов, герметизированных слоем компаунда, на отдельные микросхемы |
| RU2748050C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Маппер" | Способ компенсации неоднородности травления кремниевых перемычек по чипу (варианты) и кремниевая пластина с распределением чипов по данному способу (варианты) |
| RU2753840C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-08-24 | Обществом с ограниченной ответственностью "Маппер" | Способ снижения температурных напряжений при обработке полупроводниковых пластин с развитой по высоте топографией и полупроводниковая пластина с предохранительной структурой для этого способа (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2686119C1 (ru) | Способ разделения пластин на чипы и получения сквозных отверстий большой площади для изделий микроэлектроники | |
| US6803247B2 (en) | Method for dividing semiconductor wafer | |
| US6214703B1 (en) | Method to increase wafer utility by implementing deep trench in scribe line | |
| US20110163398A1 (en) | Method for manufacturing separated micromechanical components situated on a silicon substrate and components manufactured therefrom | |
| JP2005051007A (ja) | 半導体チップの製造方法 | |
| JP2022116133A (ja) | パルスレーザ光を用いた基板の加工、特に分離のための方法 | |
| KR102481312B1 (ko) | 기술적 마스크를 제조하기 위한 방법 | |
| RU2437181C1 (ru) | Способ изготовления глубокопрофилированных кремниевых структур | |
| US11990371B2 (en) | Device chip manufacturing method | |
| KR100997940B1 (ko) | 마이크로 가공된 표면을 선택적으로 덮는 방법 | |
| TWI229377B (en) | Method for forming cavities having different aspect ratios | |
| US7256106B2 (en) | Method of dividing a substrate into a plurality of individual chip parts | |
| RU2664882C1 (ru) | Устройство для химического разделения полупроводниковых пластин на кристаллы | |
| RU2687299C1 (ru) | Способ получения рельефа в диэлектрической подложке | |
| KR101310668B1 (ko) | 다단계 기판 식각 방법 및 이를 이용하여 제조된테라헤르츠 발진기 | |
| KR100228765B1 (ko) | 셀 어퍼처 마스크 제조방법 | |
| TWI771893B (zh) | 陣列式晶片的切割方法 | |
| KR101777772B1 (ko) | 금속 마스터 몰드 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 마스터 몰드 | |
| JPH06204183A (ja) | シリコン基体の加工方法 | |
| RU2722539C1 (ru) | Способ изготовления кварцевых чувствительных элементов датчиков | |
| RU2680264C1 (ru) | Способ изготовления глубокопрофилированных структур в кремниевой пластине | |
| RU2672033C1 (ru) | Способ формирования областей кремния в объеме кремниевой пластины | |
| JP5294733B2 (ja) | 機械部品と微細機械部品を製造する方法 | |
| KR100640974B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| KR20210072690A (ko) | 반도체 웨이퍼 다이싱 공정 |