RU2748050C1 - Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options) - Google Patents

Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2748050C1
RU2748050C1 RU2020126091A RU2020126091A RU2748050C1 RU 2748050 C1 RU2748050 C1 RU 2748050C1 RU 2020126091 A RU2020126091 A RU 2020126091A RU 2020126091 A RU2020126091 A RU 2020126091A RU 2748050 C1 RU2748050 C1 RU 2748050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chips
silicon
plasma
etching
chip
Prior art date
Application number
RU2020126091A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Георгиевич Шамирян
Андрей Иванович Тарёнкин
Михаил Михайлович Шаховцев
Абдула Абакарович Абакаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Маппер"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Маппер" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Маппер"
Priority to RU2020126091A priority Critical patent/RU2748050C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748050C1 publication Critical patent/RU2748050C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment 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
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching

Abstract

FIELD: microelectronic engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of microelectronic engineering. A silicon wafer for the manufacture of microelectromechanical systems is a round-shaped disk of silicon, on which, by applying a mask, regions to be etched by plasma are organized for the location of a chip in each of them, the chip is made with at least two sections separated by jumpers. In this case, the sections of the chip separated by jumpers are located on the disc from the side of etching at the same distance from the geometric center of the disc.
EFFECT: present invention is aimed at achieving a technical result consisting in reducing the local spread of critical dimensions (thickness and / or depth of jumpers between regions in a chip or between chips in one region of their etching) during the process of plasma-chemical etching.
6 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области микроэлектронной техники и касается способа компенсации неоднородности травления кремниевых перемычек по чипу при изготовлении многослойных микроэлектромеханических систем (МЭМС) на кремниевых подложках (пластинах), в частности, при производстве МЭМС акселерометров и гироскопов. The present invention relates to the field of microelectronic engineering and relates to a method for compensating for the inhomogeneity of the etching of silicon jumpers on a chip in the manufacture of multilayer microelectromechanical systems (MEMS) on silicon substrates (wafers), in particular, in the production of MEMS accelerometers and gyroscopes.

МЭМС-устройства обычно изготавливают на кремниевой подложке с помощью технологии микрообработки, аналогичной технологии изготовления однокристальных интегральных микросхем. Типичные размеры микромеханических элементов лежат в диапазоне от 1-100 мкм, тогда как размеры кристалла МЭМС имеют размеры от 1 до 20 мм. MEMS devices are typically fabricated on a silicon substrate using a micromachining technique similar to that of single-chip integrated circuits. Typical sizes of micromechanical elements are in the range from 1-100 microns, while sizes of the MEMS crystal range from 1 to 20 mm.

Кремний является материалом, используемым для создания большинства интегральных схем, используемых в потребительской электроникe в современном мире. Распространённость, доступность дешёвых высококачественных материалов и способность к применению в электронных схемах делает кремний привлекательным для применения его при изготовлении МЭМС. Кремний также имеет значительные преимущества перед другими материалами благодаря своим физическим свойствам. Монокристалл кремния почти идеально подчиняется закону Гука. Это означает, что при деформации он не подвержен гистерезису и, следовательно, энергия деформации практически не рассеивается. Также кремний очень надежен при сверхчастых движениях, так как он обладает очень малой усталостью и может работать в диапазоне от миллиардов до триллионов циклов без разрушения. Silicon is the material used to build most of the integrated circuits used in consumer electronics in the world today. The prevalence, availability of cheap high-quality materials and the ability to be used in electronic circuits make silicon attractive for use in the manufacture of MEMS. Silicon also has significant advantages over other materials due to its physical properties. A single crystal of silicon obeys Hooke's law almost perfectly. This means that during deformation it is not subject to hysteresis and, therefore, the deformation energy is practically not dissipated. Silicon is also very reliable in ultra-fast movements, as it has very little fatigue and can operate in the range of billions to trillions of cycles without breaking.

Основные методы получения всех МЭМС-устройств на основе кремния: осаждение слоев материала, структурирование этих слоев с помощью фотолитографии и травления для создания требуемой формы. The main methods for producing all silicon-based MEMS devices are: deposition of material layers, structuring these layers using photolithography and etching to create the desired shape.

Самым распространённым методом формирования структур МЭМС приборов является плазмохимическое травление (ПХТ) кремния. Данная технология позволяет создавать в объеме кремниевой подложки следующие микромеханические элементы - конструктивные узлы микроэлектромеханических систем и микросистемной техники (МСТ): мембраны, канавки (или бороздки), отверстия. Достоинством данного метода является возможность его совместимости со стандартными технологиями изготовления кремниевых интегральных схем. The most widespread method of forming the structures of MEMS devices is the plasma chemical etching (PCT) of silicon. This technology makes it possible to create the following micromechanical elements in the volume of a silicon substrate - structural units of microelectromechanical systems and microsystem technology (MST): membranes, grooves (or grooves), holes. The advantage of this method is the possibility of its compatibility with standard technologies for manufacturing silicon integrated circuits.

В настоящее время ПХТ широко используется в технологии изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС) с субмикронными размерами элементов. По сравнению с традиционным жидкостным химическим травлением ПХТ обеспечивает высокую разрешающую способность при переносе рисунков с фоторезистивных масок на слои рабочих материалов на подложке кремния. Кроме того, ПХТ обладает такими достоинствами, как возможность совмещения операций травления, очистки поверхности подложек и снятия фоторезиста в одной и той же камере, а также возможность полной или частичной автоматизации процесса травления. В современных условиях производства СБИС метод ПХТ обеспечивает достаточно высокую избирательность (селективность) травления различных слоев материалов и равномерность травления на подложках большого диаметра при низком уровне загрязнения поверхности материала. В основе процесса ПХТ лежит гетерогенная химическая реакция, проходящая на границе двух фаз: твердой и газообразной (или плазмообразной). Реакция протекает между поверхностными атомами обрабатываемого материала и химически активными частицами (ХАЧ).Currently, PCT is widely used in the technology of manufacturing very large integrated circuits (VLSI) with submicron dimensions of elements. Compared to traditional liquid chemical etching, PCT provides a high resolution when transferring patterns from photoresist masks to layers of working materials on a silicon substrate. In addition, PCT has such advantages as the possibility of combining etching operations, cleaning the substrate surface, and removing the photoresist in the same chamber, as well as the possibility of complete or partial automation of the etching process. In modern conditions of VLSI production, the PCT method provides a sufficiently high selectivity (selectivity) of etching of various layers of materials and uniformity of etching on large-diameter substrates with a low level of material surface contamination. The PCT process is based on a heterogeneous chemical reaction occurring at the interface between two phases: solid and gaseous (or plasma). The reaction takes place between the surface atoms of the processed material and reactive particles (CAP).

Диаметр кремниевых пластин постоянно увеличивается, позволяя размещать на рабочем поле все большее количество кристаллов. Увеличение диаметра пластин с 200 до 300 мм увеличивает количество кристаллов практически в 2,5 раза. При условии что чипы квадратные, на 300 мм подложке удастся разместить около 160 чипов, а на 450 мм подложке уже 386, что в 2.41 раза больше. В связи с этим выпускать кремниевые пластины размером более 200 мм становится все выгоднее. The diameter of silicon wafers is constantly increasing, making it possible to place an increasing number of crystals on the working field. An increase in the diameter of the plates from 200 to 300 mm increases the number of crystals by almost 2.5 times. Provided that the chips are square, it will be possible to place about 160 chips on a 300 mm substrate, and 386 chips on a 450 mm substrate, which is 2.41 times more. In this regard, it is becoming more and more profitable to produce silicon wafers larger than 200 mm in size.

Примером плотного расположения областей для чипов на поверхности кремниевой пластины является решение по CN110335825 ( H01L21/56, H01L23/31, опубл. 15.10.2019 г.). В этом решении предлагается подлежащие плазмохимическому травлению области для чипов располагать таблично: вертикально и горизонтально ориентированными и заполняющими всю площадь диска пластины. При такой плотной компоновке можно получить после разреза пластины достаточно большое количество чипов, что делает эффективным применение кремниевых пластин диаметром до 450 мм. An example of a dense arrangement of areas for chips on the surface of a silicon wafer is the solution according to CN110335825 (H01L21 / 56, H01L23 / 31, published on October 15, 2019). In this solution, it is proposed that the regions for the chips subject to plasma-chemical etching be arranged in a tabular manner: vertically and horizontally oriented and filling the entire area of the plate disk. With such a dense arrangement, a sufficiently large number of chips can be obtained after cutting the wafer, which makes it effective to use silicon wafers with a diameter of up to 450 mm.

Это решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.This decision was made as a prototype for the declared objects.

Известное решение использует плазмохимическое травление. Но технологии ультра больших интегральных схем одной из основных проблем является формирование структур с большим аспектным отношением (A>5). Такие структуры в слое SiO2, Si возникают при уменьшении размеров элементов ИС до 0,2 мкм. Наиболее отчетливо такая проблема проявилась при травлении структур в SiO2, которое осуществляют в высокоплотной фторуглеродной плазме. В такой плазме при травлении канавок с высоким аспектным отношением возникают различные эффекты, которые затрудняют формирование cтруктур с нужным профилем. Это апертурный, стоп-эффект, а также эффект образования вблизи угла на дне канавок углублений [Schaepkence M., Oehrlein G.S., Cook J.M. Effect of radio frequency bias on SiO2 feature etching in inductively coupled fluorocarbon plasmas.//J.Vac.Sci.Techn.2000.V.B.18.P. 848] или, наоборот, микровыступы. Все эти эффекты обусловлены ионной бомбардировкой поверхности. Последний эффект объясняли влиянием отраженных от стенок канавок ионов. Подобные эффекты, связанные с ионной бомбардировкой, возникают и при плазмохимическом осаждении материала в щелевые структуры. Такая же проблема возникает и при травлении структур с высоким аспектным отношением в кремнии. Хотя при этом боковые размеры элементов могут достигать микронных размеров, глубина травления должна составлять сотни микрон, что соответствует аспектному отношению >50. Такие структуры необходимы в микротехнологии при создании микродатчиков, кантиливеров, рентгеновских линз и других элементов микроприборов. (И.И. Амиров, М.О. Изюмов, О.В. Морозов "Плазмохимические процессы травления и осаждения материалов микроэлектроники в реакторе высокоплотной плазмы", Институт микроэлектроники и информатики РАН, г.Ярославль).The known solution uses plasma-chemical etching. But ultra large-scale integrated circuit technology, one of the main problems is the formation of structures with a large aspect ratio (A> 5). Such structures in the SiO2, Si layer appear when the size of the IC elements decreases to 0.2 μm. This problem manifested itself most clearly in the etching of structures in SiO2, which is carried out in a high-density fluorocarbon plasma. In such a plasma, etching of grooves with a high aspect ratio gives rise to various effects that impede the formation of structures with the desired profile. This is the aperture, stop effect, as well as the effect of formation near the corner at the bottom of the grooves of the grooves [Schaepkence M., Oehrlein G.S., Cook J.M. Effect of radio frequency bias on SiO2 feature etching in inductively coupled fluorocarbon plasmas.//J.Vac.Sci.Techn.2000.V.B.18.P. 848] or, conversely, microprotrusions. All these effects are due to ion bombardment of the surface. The latter effect was explained by the influence of ions reflected from the walls of the grooves. Similar effects associated with ion bombardment also occur during the plasma-chemical deposition of material into slot structures. The same problem arises when etching structures with a high aspect ratio in silicon. Although the lateral dimensions of the elements can reach micron dimensions, the etching depth should be hundreds of microns, which corresponds to an aspect ratio> 50. Such structures are necessary in microtechnology when creating microsensors, cantilevers, X-ray lenses, and other elements of microdevices. (II Amirov, MO Izyumov, OV Morozov "Plasma-chemical processes of etching and deposition of microelectronic materials in a high-density plasma reactor", Institute of Microelectronics and Informatics RAS, Yaroslavl).

Таким образом, при увеличении плотности расположения областей для чипов возникают серьезные проблемы с геометрией мест травления. Более серьезная проблема появляется, когда области травления представляют собой места двух чипов, разделенных перегородкой.Thus, as the density of the arrangement of the regions for the chips increases, serious problems arise with the geometry of the etching sites. A more serious problem arises when the etch areas are the locations of two chips separated by a partition.

Некоторые МЭМС приборы имеют элементы, вывешенные на кремниевых перемычках, получаемых методом плазмохимического травления кремния. При этом, ширина и глубина кремниевой перемычки определяются, в том числе, скоростью травления. Это означает, что перемычки одного чипа, находясь на разном расстоянии от центра пластины, будут обладать разной шириной и глубиной после процесса травления. Даже на современных установках плазмохимического травления скорость травления различается от центра к краю пластины. Это связано с техническими ограничениями при проектировании и изготовлении таких установок. Обычно, скорость травления плавно растёт от центра к краю столика, на котором лежит пластина. Some MEMS devices have elements suspended on silicon jumpers obtained by plasma-chemical etching of silicon. In this case, the width and depth of the silicon bridge are determined, among other things, by the etching rate. This means that the bridges of one chip, being at different distances from the center of the wafer, will have different widths and depths after the etching process. Even in modern installations for plasma-chemical etching, the etching rate differs from the center to the edge of the wafer. This is due to technical limitations in the design and manufacture of such installations. Usually, the etching rate increases smoothly from the center to the edge of the table on which the plate rests.

На фиг. 1 следующими позициями обозначены: 1 - кремниевая пластина, 2 - плазма, 3 - маска, 4 - гнездо чипа после травления кремния, имеющее размеры h[тр] (глубина травления) и d[тр] (ширина травления), 5 - перемычка между участками чипа шириной L[кр].FIG. 1, the following positions are designated: 1 - silicon wafer, 2 - plasma, 3 - mask, 4 - chip socket after silicon etching, having dimensions h [tr] (etching depth) and d [tr] (etching width), 5 - jumper between areas of the chip with a width L [cr].

Значит, на краю кремниевой пластины глубина и ширина образуемых каналов будет больше, чем в центре (см. h и d на фиг. 1). Как видно из фиг. 1, они определяют критически важную ширину конструктивной перемычки L[кр]. Чем дальше от края пластины, тем меньше будет ширина критического элемента конструкции L[кр]. This means that the depth and width of the channels formed at the edge of the silicon wafer will be greater than at the center (see h and d in Fig. 1). As seen in FIG. 1, they define the critical width of the structural bulkhead L [cr]. The farther from the edge of the plate, the smaller the width of the critical structural element L [cr] will be.

Основные факторы неравномерности травления по площади столика:The main factors of uneven etching over the table area:

1) Конфигурация электромагнитного поля в камере. Задаётся конструкцией самой камеры и ВЧ антенн.1) Configuration of the electromagnetic field in the chamber. It is set by the design of the camera itself and HF antennas.

2) Краевые эффекты – это совокупность изменения характеристик процессов у границы между различными участками. Например, на пластине у границы различных материалов. В данном случае, у границы столика начинается другая часть конструкции, например, некий элемент из другого материала. Часто, вокруг столика в таких установках располагаются щиты для защиты от плазмы некоторых элементов вокруг столика.2) Edge effects are a set of changes in the characteristics of processes at the border between different areas. For example, on a plate at the border of various materials. In this case, another part of the structure begins at the edge of the table, for example, a certain element made of another material. Often, shields are placed around the table in such installations to protect some elements around the table from the plasma.

3) Неидеальность теплоотвода на краю столика. Популярным способом охлаждения пластины является подача гелия на её нижнюю сторону. На краях пластины в силу её постепенной деформации в процессе травления гелий начинает утекать из-под краёв пластины. В силу чего, вблизи края пластины может снижаться качество её охлаждения.3) Imperfect heat sink at the edge of the table. A popular way to cool the wafer is to supply helium to the underside of the wafer. At the edges of the plate, due to its gradual deformation during the etching process, helium begins to flow out from under the edges of the plate. As a result, the quality of its cooling may decrease near the edge of the plate.

4) Неидеальность подачи газа-реагента в камеру. Газ подаётся в камеру в строго определённых точках. Поэтому невозможно обеспечить идеальную концентрацию реагента по поверхности пластины.4) Imperfect supply of reagent gas to the chamber. Gas is supplied to the chamber at strictly defined points. Therefore, it is impossible to ensure the ideal concentration of the reagent over the surface of the plate.

Этим объясняется изменение скорости травления от центра кремниевой пластины к краю столика, на котором лежит эта пластина. Технически это приводит к получению гнезд протравов 4 для чипов с разной толщиной перемычки между участками 4 в чипе, ширина которой зависит от места расположения области протрава 4 для чипов и расстояния каждого чипа (R1 ≠ R2, где R - расстояние от места протрава чипа до центра диска) в этой области 6 по отношению к геометрическому центру 7 кремниевой пластины 1 (фиг. 2). Для построения МЭМС необходимо производить сортировку таких чипов то размерам ширины их перемычек, что относится к трудоемкому и непроизводительному процессу и лишним затратам времени.This explains the change in the etching rate from the center of the silicon wafer to the edge of the table on which this wafer rests. Technically, this leads to the production of sockets 4 for chips with different thicknesses of the jumper between areas 4 in the chip, the width of which depends on the location of the area of the mordant 4 for chips and the distance of each chip (R1 ≠ R2, where R is the distance from the place of the mordant of the chip to the center disk) in this area 6 with respect to the geometric center 7 of the silicon wafer 1 (Fig. 2). To build a MEMS, it is necessary to sort such chips by the size of the width of their jumpers, which is a laborious and unproductive process and wasted time.

Анализ известных решений (например, JPS61168912, RU2258978) показал, что известны решения по компоновке, согласно которым чипы расположены на пластине в положениях, где чипы могут находится на одинаковом расстоянии от центра пластин. Такое расположение отдельных чипов обусловлено различными причинами (например, определенной плотностью упаковки чипов на пластине), или носит случайный характер, но не направлено на уменьшение локального разброса критических размеров во время процесса травления. В известных патентных источниках проблема неоднородности плазменной обработки пластины решается либо за счет особой конструкции устройства подачи газа в рабочую камеру (JP5211450, KR20080015754) либо изменения условий и режимов подачи газа в рабочей камере при плазменном травлении (WO2009118837, US9048178).Analysis of known solutions (for example, JPS61168912, RU2258978) showed that there are known layout solutions, according to which the chips are located on the wafer in positions where the chips can be at the same distance from the center of the wafers. This arrangement of individual chips is due to various reasons (for example, a certain packing density of chips on a wafer), or is of a random nature, but is not aimed at reducing the local spread of critical sizes during the etching process. In the known patent sources, the problem of inhomogeneity of the plasma treatment of the plate is solved either by a special design of the device for supplying gas to the working chamber (JP5211450, KR20080015754) or by changing the conditions and modes of supplying gas in the working chamber during plasma etching (WO2009118837, US9048178).

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в уменьшении локального разброса критических размеров (толщины и/или глубины перемычек между участками в чипе или между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления. The present invention is aimed at achieving a technical result consisting in reducing the local spread of critical dimensions (thickness and / or depth of bridges between regions in a chip or between chips in one region of their etching) during the process of plasma-chemical etching.

Указанный технический результат в части способа заключается в том, что способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере из двух участков, связанных перемычкой, с двумя участками, разделенными перемычкой, при этом в каждой области участки чипа разделенные перемычкой располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.The specified technical result in terms of the method lies in the fact that the method of compensating for the inhomogeneity of the plasma-chemical etching of silicon jumpers along the chip is characterized by the fact that on the surface of a circular disk of silicon by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of the locations of the chips, each of which is made at least from two sections connected by a bridge, with two sections separated by a bridge, while in each region the sections of the chip separated by a bridge are located at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the sections of the chips, located at the same distance from the geometric center of the disk.

Указанный технический результат в части устройства заключается в том, что кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем представляет собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них чипов, выполненных с разделенными между собой перемычками по крайней мере двумя участками, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные между собой перемычками участки чипа расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.The specified technical result in terms of the device consists in the fact that a silicon wafer for the manufacture of microelectromechanical systems is a round-shaped disk of silicon, on which, by applying a mask, regions subject to plasma-chemical etching are organized to arrange chips in each of them, made with separated from each other bridges at least in two sections, while on the disc from the etching side in each region, the sections of the chip separated by bridges are located at the same distance from the geometric center of the disc.

Указанный технический результат в части способа заключается в том, что способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек между чипами характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.The specified technical result in terms of the method lies in the fact that the method of compensating for the inhomogeneity of the plasma-chemical etching of silicon bridges between the chips is characterized by the fact that on the surface of a circular disk made of silicon by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of the locations of at least two chips connected to each other at least one bridge, wherein in each area the chips are located at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the chips located at the same distance from the geometric center of the disk.

Указанный технический результат в части устройства заключается в том, что кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем представляет собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них по крайней мере двух чипов, связанных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные перемычкой чипы расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.The specified technical result in terms of the device consists in the fact that a silicon wafer for the manufacture of microelectromechanical systems is a round-shaped disk of silicon, on which, by applying a mask, the regions subject to plasma-chemical etching are organized for the location in each of them of at least two chips connected between themselves at least one bridge, while on the disk from the side of etching in each region, the chips separated by the bridge are located at the same distance from the geometric center of the disk.

При этом области для плазмохимического травления мест расположения чипов могут представлять собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра.In this case, the areas for plasma-chemical etching of the locations of the chips can be circular areas in the form of stripes described by one radius from the common center.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата. These features are essential and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не являются единственным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 - представлено схематическое изображение процесса плазмохимического травления области, состоящей из разделенных перемычкой участков чипа или чипов;FIG. 1 is a schematic representation of the process of plasma-chemical etching of a region consisting of sections of a chip or chips separated by a jumper;

фиг. 2 - пример ориентации чипов на пластине, при котором критические элементы (перемычки) находятся на разном расстоянии от геометрического центра пластины;fig. 2 - an example of the orientation of the chips on the wafer, in which the critical elements (bridges) are at different distances from the geometric center of the wafer;

фиг. 3 - вид в плане на чип маятникового чувствительного элемента MEMS акселерометра (схематическое изображение);fig. 3 is a plan view of a pendulum MEMS accelerometer sensor chip (schematic illustration);

фиг. 4 - сечение А-А по фиг. 3;fig. 4 - section A-A according to Fig. 3;

фиг. 5 - вид в плане на чип маятникового чувствительного элемента MEMS акселерометра (схематическое изображение)fig. 5 - plan view of the chip of the pendulum sensing element MEMS accelerometer (schematic illustration)

фиг. 6 - сечение Б-Б по фиг. 5;fig. 6 - section b-b according to fig. five;

фиг. 7 - пример ориентации чипов на кремниевой пластине, при котором критические элементы каждого чипа находятся на одинаковом расстоянии от геометрического центра пластины;fig. 7 is an example of the orientation of chips on a silicon wafer, in which the critical elements of each chip are at the same distance from the geometric center of the wafer;

фиг. 8 - пример исполнения МЭМС из двух чипов с перемычками между ними.fig. 8 is an example of a MEMS design consisting of two chips with jumpers between them.

Согласно настоящего изобретения рассматривается новый способ травления кремниевой пластины с областями каждая под чипы, выполненные с участками разделенными между собой перемычками или под разделенные перегородкой чипы или места для размещения чипов. Этот способ позволяет производить травление областей, которые получаются выполненными с одинаковыми по ширине и глубине перемычками между участками чипа в каждой области. Указанные области могут располагаться по окружным зонам, расположенным на одинаковом радиусе от геометрического центра кремниевой пластины. Способ позволяет компенсировать неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу. В итоге появляется возможность селективного отбора и сортировки чипов с одинаковой шириной перемычек. Требование по совпадению ширин перемычек обусловлено тем, что часть МЭМС использует перемычки в качестве базовых конструктивных элементов для микроэлектронных элементов в связи между участками чипа. Кроме того, процессы напыления, нанесения слоев и т.д. посредством которых создается наполнение чипа, выполняется на автоматизированных линиях без участия человека. А принцип работы таких линий основан на заранее проработанном алгоритме выполнения определенного действия, которое прямо связано с геометрическими размерами обрабатываемых участков. According to the present invention, a novel method of etching a silicon wafer is contemplated with regions each for chips, made with regions separated by bridges or below partitioned chips or places for placing chips. This method makes it possible to etch regions that are made with bridges of the same width and depth between the chip regions in each region. These areas can be located along the circumferential zones located at the same radius from the geometric center of the silicon wafer. The method makes it possible to compensate for the inhomogeneities of the plasma-chemical etching of silicon bridges over the chip. As a result, it becomes possible to selectively select and sort chips with the same bridging width. The requirement for matching the widths of the jumpers is due to the fact that the MEMS part uses jumpers as basic structural elements for microelectronic elements in the connection between the sections of the chip. In addition, the processes of spraying, deposition of layers, etc. by means of which the filling of the chip is created, is performed on automated lines without human intervention. And the principle of operation of such lines is based on a previously worked out algorithm for performing a certain action, which is directly related to the geometric dimensions of the processed areas.

Для того, чтобы уменьшить локальный разброс критических размеров во время этого процесса, элементы располагаются на пластине таким образом, чтобы критические элементы (то есть перемычки с определенной толщиной и/или глубиной) находились на одном (одинаковом) расстоянии от центра пластины во время Bosch-травления (процесс глубинного травления кремния). In order to reduce the local variation of critical dimensions during this process, the elements are positioned on the plate in such a way that the critical elements (that is, webs with a certain thickness and / or depth) are at the same (equal) distance from the center of the plate during Bosch- etching (the process of deep etching of silicon).

В качестве примера исполнения такого чипа с перемычками можно рассмотреть схематическую конструкцию чипа для чувствительного элемента MEMS акселерометров (далее – MEMS акселерометра), который является маятниковым MEMS акселерометром. На одной пластине в процессе её обработки формируется множество идентичных приборов. Одна единица MEMS акселерометра на пластине будет далее называться «чип» или «чип акселерометра». Чувствительный элемент (маятник) закрепляется на площадке 8 в рамке 9 с помощью двух перемычек 5 (мостиков). Площадка получается подвешенной в рамке и держится на рамке только перемычками 5 (фиг. 3 и 4). При травлении полностью выбирается материал между площадкой и рамкой за исключением участков перемычек (фиг. 5 и 6). Толщина, длина и ширина этих перемычек 5 являются критическими параметрами для конечных функциональных характеристик прибора. Особенно нежелательна разница в габаритах между двумя перемычками одного чипа. Таким образом чип представляет собой два участка (площадка 8 и рамка 9), которые соединены между собой двумя перемычками. Количество перемычек может быть разным, это зависит от электронной структуры и компоновки электронной части и типа создаваемого прибора на чипе.As an example of the implementation of such a chip with jumpers, we can consider the schematic design of the chip for the sensitive element of MEMS accelerometers (hereinafter referred to as the MEMS accelerometer), which is a pendulum MEMS accelerometer. Many identical devices are formed on one plate during its processing. One unit of MEMS accelerometer on the plate will hereinafter be referred to as "chip" or "accelerometer chip". The sensitive element (pendulum) is fixed on the platform 8 in the frame 9 with the help of two jumpers 5 (bridges). The platform is obtained suspended in the frame and is held on the frame only by jumpers 5 (Figs. 3 and 4). During etching, the material between the platform and the frame is completely selected, with the exception of the sections of the bridges (Figs. 5 and 6). The thickness, length and width of these bridges 5 are critical parameters for the ultimate performance of the device. The difference in size between two jumpers of the same chip is especially undesirable. Thus, the chip consists of two sections (pad 8 and frame 9), which are interconnected by two jumpers. The number of jumpers can be different, it depends on the electronic structure and layout of the electronic part and the type of device to be created on the chip.

Для реализации заявленного способа используется кремниевая пластина 1 для изготовления микроэлектромеханических систем, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, выращенный методами Чохральского или зонной плавки с определенной ориентацией кристаллической решетки. Технология получения чистого кремния и его обработка и резка на диски в рамках данной заявки не рассматриваются. На рабочей поверхности этого диска методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области 6, каждая из которых предназначена для расположения разделенных между собой перемычкой чипов или гнезд 4 для структуры чипов (фиг. 7). Такие области 6 компоновочно занимают практически всю площадь рабочей поверхности (с учетом зазоров между областями). To implement the claimed method, a silicon wafer 1 is used for the manufacture of microelectromechanical systems, which is a round-shaped silicon disk grown by Czochralski or zone melting methods with a certain orientation of the crystal lattice. The technology of obtaining pure silicon and its processing and cutting into discs are not considered within the framework of this application. On the working surface of this disk, by applying a mask, the regions 6 to be etched are organized, each of which is intended for positioning the chips or sockets 4 for the chip structure separated by a jumper (Fig. 7). Such areas 6 in terms of layout occupy almost the entire area of the working surface (taking into account the gaps between the areas).

При традиционно используемой упорядоченной системе табличной компоновки областей или мест для чипов на поверхности диска (структурированные горизонтальные и вертикальные ряды или расположение по типу сот) в процессе плазмохимического травления и вследствие неравномерности скорости травления по поверхности диска между областями или смежно расположенными чипами происходит изменение ширины перемычек. При этом уменьшение ширины так же подчинено той же зависимости от расстояния от центра диска до его периферии. With the traditionally used ordered system of tabular arrangement of regions or places for chips on the disk surface (structured horizontal and vertical rows or honeycomb-like arrangement), the width of the bridges changes during the plasma-chemical etching process and due to the uneven etching rate over the disk surface between the regions or adjacent chips. In this case, the decrease in width is also subject to the same dependence on the distance from the center of the disk to its periphery.

Это объясняется тем, что ионы в плазме, падающие на поверхность диска под наклонным углом, характеризуются более высокой по сравнению со случаем нормального падения вероятностью эмиттирования атома, вектор скорости которого направлен от поверхности кремниевой подложки. Кроме того, такие ионы передают большую долю своей энергии приповерхностным атомам, вероятность эмиссии которых выше. Это приводит к тому, что процесс деструктуризации поверхности кремниевой пластины у периферии имеет ускоренный характер по сравнению с этим же процессом под нормальным вектором излучения (вертикально падающим излучением).This is explained by the fact that ions in the plasma incident on the disk surface at an oblique angle are characterized by a higher probability of emitting an atom, the velocity vector of which is directed from the surface of the silicon substrate, as compared to the case of normal incidence. In addition, such ions transfer a large fraction of their energy to near-surface atoms, which are more likely to be emitted. This leads to the fact that the process of destructuring the surface of a silicon wafer at the periphery is accelerated in comparison with the same process under a normal radiation vector (vertically incident radiation).

Плазменный поток, сгенерированный источником и направленный на поверхность кремниевой пластин, в целом можно рассматривать как некий столб, в котором векторы линий излученного потока в центральной осевой части потока имеют падение на пластину по нормали, а по мере удаления от оси линии потока падают на пластину под углом от нормали. Поскольку плазменный столб можно рассматривать одинаково ориентированным по объему поперечного сечения, то можно говорить, что скорость деструкции кремния считается одинаковой на окружности одного радиуса, измеряемого от геометрического центра кремниевого диска (И.И. Амиров, М.О. Изюмов, О.В. Морозов "Плазмохимические процессы травления и осаждения материалов микроэлектроники в реакторе высокоплотной плазмы", Институт микроэлектроники и информатики РАН, г.Ярославль. фиг. 1). Естественно, что данная окружность не представляет собой линию, а является круговым участком в виде полосы, описанной одним радиусом из общего центра. Ширина этого полосного участка достаточна для формирования на ней областей под отдельные чипы или сдвоенные чипы с перегородками между ними. На площади такой круговой полосы у всех гнезд 4 под чипы или чипов будут одинаковые размеры после травления лучами излучения с одинаковым вектором и с одинаковой скоростью падения ионов. В каждой области, представляющей такую круговую полосу, чипы расположены на равном расстоянии от геометрического центра диска. Причем в пределах одного чипа с участками, разделенными между собой перемычками, параметры этих перемычек будут одинаковыми. То же самое относится и к перемычкам между каждой парой чипов или гнезд для чипов. То есть можно говорить, что у этих чипов перегородки будут иметь одинаковую ширину. The plasma flux generated by the source and directed to the surface of the silicon wafers can generally be regarded as a kind of column in which the vectors of the lines of the emitted flux in the central axial part of the flux fall on the plate along the normal, and as they move away from the axis, the flux lines fall onto the wafer under angle from the normal. Since the plasma column can be considered equally oriented along the volume of the cross-section, we can say that the rate of destruction of silicon is considered the same on a circle of the same radius, measured from the geometric center of the silicon disk (II Amirov, MO Izyumov, OV Morozov "Plasma-chemical processes of etching and deposition of microelectronic materials in a high-density plasma reactor", Institute of Microelectronics and Informatics RAS, Yaroslavl. Fig. 1). Naturally, this circle does not represent a line, but is a circular section in the form of a strip, described by one radius from a common center. The width of this strip section is sufficient for the formation of areas on it for individual chips or dual chips with partitions between them. On the area of such a circular strip, all sockets 4 for chips or chips will have the same dimensions after being etched by radiation beams with the same vector and with the same rate of incidence of ions. In each area representing such a circular strip, the chips are located equidistant from the geometric center of the disc. Moreover, within the same chip with sections separated by jumpers, the parameters of these jumpers will be the same. The same is true for the jumpers between each pair of chips or chip sockets. That is, we can say that the partitions of these chips will have the same width.

Таким образом, авторы выявили компоновочную зависимость размерных параметров областей под чипы или спаренные чипы: на диске со стороны травления в каждой области участки чипа, разделенные между собой перемычками расположены на равном расстоянии (R1 = R2) от геометрического центра диска, а указанные сдвоенные чипы (гнезда под чипы) расположены на равном расстоянии от геометрического центра диска.Thus, the authors revealed the arrangement dependence of the dimensional parameters of the regions for chips or paired chips: on the disk, on the etching side, in each region, the chip regions separated by jumpers are located at an equal distance (R1 = R2) from the geometric center of the disk, and the indicated dual chips ( sockets for chips) are located at an equal distance from the geometric center of the disk.

Количество таких окружных полос на кремниевом диске зависит от размеров чипов или гнезд для структуры чипов, диаметра кремниевой пластины, а также требуемого количества самих чипов. На фиг. 7 представлен пример расположения областей чипов, находящихся на круговых полосах, описанных двумя разными по величине радиусами. Картинка условная, но она наглядно демонстрирует практическую применимость нового компоновочного способа размещения чиповых областей на поверхности кремниевой пластины. Причем количество чипов в каждой круговой полосе может быть разным.The number of such circumferential stripes on a silicon disk depends on the size of the chips or sockets for the chip structure, the diameter of the silicon wafer, and the number of chips required. FIG. 7 shows an example of the arrangement of the regions of the chips located on circular stripes described by two radii of different sizes. The picture is arbitrary, but it clearly demonstrates the practical applicability of the new arrangement method for placing chip regions on the surface of a silicon wafer. Moreover, the number of chips in each circular strip may be different.

Новая компоновка относится к оптимизации расположения областей плазмохимического травления на кремниевой пластине и не направлена на увеличение плотности размещения чипов, так как решают задачу по уменьшению локального разброса критических размеров (ширины и/или глубины перемычек внутри чипа или между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления. Задача, касающаяся уменьшения локального разброса критических размеров (ширины перемычек между чипами в одной области их травления) во время процесса плазмохимического травления относится к процессу компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу, The new arrangement refers to the optimization of the location of plasma-chemical etching regions on a silicon wafer and is not aimed at increasing the density of the chips, since they solve the problem of reducing the local scatter of critical dimensions (width and / or depth of bridges inside the chip or between chips in the same etching region) during the time of the plasma-chemical etching process. The problem of reducing the local scatter of critical dimensions (the width of the bridges between the chips in one region of their etching) during the process of plasma-chemical etching refers to the process of compensating for the inhomogeneity of the plasma-chemical etching of silicon bridges over the chip.

Равномерность травления определяется равномерностью доставки активных частиц к поверхности подложек, которая зависит от организации газового потока и диффузии в реакторе. Но в реальности одной из причин неравномерности травления является рекомбинация этих химически активных частиц (ХАЧ) при диффузионном движении из зоны плазмы к поверхности кремниевой пластины. При доставке ХАЧ потоком газа для получения высокой равномерности травления пластины обычно располагают перпендикулярно потоку. В настоящее время при травлении на пластинах большого диаметра неравномерность составляет ±1%, что является одним из важных достоинств этого процесса. Но возможны радиационные и структурные повреждения и иногда изменения электрофизических свойств обрабатываемых материалов. Однако в большинстве случаев эта проблема легко решается с помощью относительно короткого отжига при температуре 400 - 500°С. Неравномерность плазмохимического травления материалов вызвана главным образом неоднородностью плазмы вследствие резкого изменения потенциала на краю пластин. Для достижения равномерности важное значение имеет направление потока газа в планарном реакторе. При отсутствии потока максимум плотности электронов, а следовательно, и ХАЧ будет в центре газового разряда. При потоке газа от центра к краям электродов максимум ХАЧ сдвигается к краям. При этом равномерность распределения ХАЧ можно повысить, используя покрытие подложкодержателя соответствующим материалом, взаимодействие ХАЧ с которым по краям приведет к снижению там концентрации ХАЧ и выравниванию концентрации ХАЧ вдоль всей обрабатываемой поверхности (Голишников А.А., Красюков А.Ю., Поломошнов С.А., Путря М.Г., Шевяков В.И. "Основы технологии электронной компонентной базы: лабораторный практикум" под ред. Ю.А. Чаплыгина, М, МИЭТ, 2013, 176 с.). The uniformity of etching is determined by the uniformity of delivery of active particles to the surface of the substrates, which depends on the organization of the gas flow and diffusion in the reactor. But in reality, one of the reasons for the uneven etching is the recombination of these chemically active particles (CAP) during diffusion movement from the plasma zone to the surface of the silicon wafer. In order to obtain high uniformity of etching, the plates are usually positioned perpendicular to the flow when delivering CAC by a gas flow. At present, when etching on large-diameter wafers, the irregularity is ± 1%, which is one of the important advantages of this process. However, radiation and structural damage and sometimes changes in the electrophysical properties of the processed materials are possible. However, in most cases, this problem can be easily solved using a relatively short annealing at a temperature of 400 - 500 ° C. The non-uniformity of the plasma-chemical etching of materials is mainly caused by the inhomogeneity of the plasma due to a sharp change in the potential at the edge of the plates. To achieve uniformity, the direction of the gas flow in a planar reactor is important. In the absence of a flux, the maximum of the electron density and, consequently, the HACh will be in the center of the gas discharge. With a gas flow from the center to the edges of the electrodes, the maximum of the HAC shifts to the edges. In this case, the uniformity of the distribution of reagents can be increased by using the coating of the substrate holder with an appropriate material, the interaction of reagents with which along the edges will lead to a decrease in the concentration of reagents there and leveling the concentration of reagents along the entire treated surface (Golishnikov A.A., Krasyukov A.Yu., Polomoshnov S. A., Putrya M.G., Shevyakov V.I. "Fundamentals of electronic component base technology: laboratory practice" edited by Yu.A. Chaplygin, Moscow, MIET, 2013, 176 p.).

Однако, применение этого технического приема серьезно усложняет саму аппаратно-инструментальную часть и сам процесс обработки кремниевых пластин, не устраняя полностью неоднородность травления. Разработанное авторами решение по новой компоновке областей травления на кремниевой пластине позволяет простым способом, без изменения аппаратной части и применения дополнительных материалов, обеспечить высокую равномерность плазмохимического травления поверхности диска с выделенными маской областями травления под чипы.However, the use of this technique seriously complicates the very hardware-instrumental part and the process of processing silicon wafers, without completely eliminating the inhomogeneity of the etching. The solution developed by the authors for a new arrangement of etching areas on a silicon wafer allows, in a simple way, without changing the hardware and using additional materials, to ensure high uniformity of plasma-chemical etching of the disk surface with the etched areas for chips identified by the mask.

Этот новый способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек по чипу характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере их двух участков, связанных перемычкой, при этом в каждой области участки разделенные перемычкой в пределах чипа и сами чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов и для чипов в пределах одной области, расположенных на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.This new method for compensating for the inhomogeneity of the plasma-chemical etching of silicon bridges over a chip is characterized by the fact that on the surface of a circular silicon disk by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of the locations of the chips, each of which is made of at least two sections connected by a bridge, while in each area, the sections separated by a jumper within the chip and the chips themselves are located at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the sections of the chips and for chips within the same area located at the same distance from the geometric center of the disc.

Особенностью данного способа является так же то, что он применим и для случаев получения травлением чипов, которые между собой связаны одной перемычкой или перемычками. То есть речь идет о такой конструкции МЭМС, которая состоит из двух или более разнесенных чипов, соединенных между собой перемычками для образования разветвленной схемы прибора. При этом каждый чип в таком соединении может использоваться в качестве площадки для монтажа электронного элемента или электронной схемы. И эти схемы через перемычки могут быть сообщены между собой проводниками. Иллюстративно такая компоновка представлена на фиг. 8 в качестве условного примера. Для этого примера и аналогичных компоновочных примеров в части связывания чипов между собой перемычками новый способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек характеризуется тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.A feature of this method is that it is also applicable to cases of receiving by etching chips, which are interconnected by one bridge or jumpers. That is, we are talking about such a MEMS design, which consists of two or more spaced chips connected by jumpers to form a branched device circuit. Moreover, each chip in such a connection can be used as a platform for mounting an electronic element or an electronic circuit. And these circuits through jumpers can be communicated with each other by conductors. Illustratively, such an arrangement is shown in FIG. 8 as a conditional example. For this example and similar arrangement examples in terms of bonding chips to each other by jumpers, a new method of compensating for the inhomogeneity of the plasma-chemical etching of silicon jumpers is characterized by the fact that on the surface of a round-shaped silicon disk by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of the locations of at least two chips connected at least one bridge between each other, while in each region the chips are placed at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the chips located at the same distance from the geometric center of the disk.

В результате применения этого способа компенсации неоднородности на выходе потребитель получает гарантированно рассчитанный по размерам перемычек между участками чипов набор протравленных круговых участков, на каждом из которых ширина перемычек чипов или между участками чипов или гнездами под микроструктуры чипов выполняется одинакового размера. При автоматизированном процессе создания микроструктур в алгоритм линии закладывается параметр перемычек с тем, чтобы их использовать в качестве посадочных мест для размещения, например, соединительных проводящих линий.As a result of using this method of compensating for the inhomogeneity at the output, the consumer receives a set of etched circular sections that are guaranteed to be sized according to the size of the jumpers between the chip areas, on each of which the width of the chip jumpers or between the chip areas or sockets for the microstructure of the chips is of the same size. In the automated process of creating microstructures, the parameter of the jumpers is included in the line algorithm so that they can be used as footprints for placing, for example, connecting conductive lines.

Claims (6)

1. Способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек чипов, характеризующийся тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения чипов, каждый из которых выполнен по крайней мере с двумя участками, разделенными перемычкой, при этом в каждой области участки чипа, разделенные перемычкой, располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между участками чипов, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.1. A method for compensating for the inhomogeneity of plasma-chemical etching of silicon jumpers of chips, characterized in that on the surface of a circular disk made of silicon by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of chip locations, each of which is made with at least two sections separated by a jumper, while in each region, the sections of the chip separated by a bridge are located at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the sections of the chips located at the same distance from the geometric center of the disk. 2. Кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем на основе кремниевых чипов с перемычками, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них чипов, выполненных с разделенными между собой перемычками по крайней мере двумя участками, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные между собой перемычками участки чипа расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.2. A silicon wafer for the manufacture of microelectromechanical systems based on silicon chips with bridges, which is a round-shaped silicon disk, on which, by applying a mask, the regions to be etched by plasma are arranged for the location of chips in each of them, made with bridges separated from each other along at least two sections, while on the disc from the side of etching in each region, the sections of the chip separated by jumpers are located at the same distance from the geometric center of the disc. 3. Пластина по п. 2, отличающаяся тем, что области для плазмохимического травления мест расположения чипов представляют собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра каждая.3. The plate according to claim. 2, characterized in that the areas for plasma-chemical etching of the locations of the chips are circular areas in the form of stripes, each described by one radius from a common center. 4. Способ компенсации неоднородности плазмохимического травления кремниевых перемычек чипов, характеризующийся тем, что на поверхности круглой формы диска из кремния методом наложения маски образуют области для плазмохимического травления мест расположения по крайне мере двух чипов, соединенных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом в каждой области чипы располагают на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска и производят плазмохимическое травление указанных областей для получения одинаковой толщины и/или глубины перемычек между чипами, расположенными на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.4. A method for compensating for the inhomogeneity of plasma-chemical etching of silicon jumpers of chips, characterized by the fact that on the surface of a circular disk made of silicon by applying a mask, regions are formed for plasma-chemical etching of the locations of at least two chips connected to each other by at least one bridge, while in In each area, the chips are located at the same distance from the geometric center of the disk and plasma-chemical etching of these areas is performed to obtain the same thickness and / or depth of the bridges between the chips located at the same distance from the geometric center of the disk. 5. Кремниевая пластина для изготовления микроэлектромеханических систем на основе кремниевых чипов с перемычками, представляющая собой круглой формы в плане диск из кремния, на котором методом наложения маски организованы подлежащие плазмохимическому травлению области для расположения в каждой из них по крайней мере двух чипов, связанных между собой по крайней мере одной перемычкой, при этом на диске со стороны травления в каждой области разделенные перемычкой чипы расположены на одинаковом расстоянии от геометрического центра диска.5. Silicon wafer for the manufacture of microelectromechanical systems based on silicon chips with bridges, which is a round-shaped disk of silicon, on which, by applying a mask, the regions to be etched by the plasma are arranged to arrange in each of them at least two chips connected to each other at least one bridge, while on the disc on the etching side in each region, the chips separated by the bridge are located at the same distance from the geometric center of the disc. 6. Пластина по п. 5, отличающаяся тем, что области для плазмохимического травления мест расположения чипов представляют собой круговые участки в виде полос, описанных одним радиусом из общего центра.6. The plate according to claim 5, characterized in that the regions for the plasma-chemical etching of the locations of the chips are circular areas in the form of stripes described by one radius from the common center.
RU2020126091A 2020-08-05 2020-08-05 Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options) RU2748050C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126091A RU2748050C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126091A RU2748050C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748050C1 true RU2748050C1 (en) 2021-05-19

Family

ID=75920039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126091A RU2748050C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748050C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356534C (en) * 2004-06-15 2007-12-19 日月光半导体制造股份有限公司 Semiconductor packing structure and production thereof
RU2439741C1 (en) * 2010-11-09 2012-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МИЭТ" (МИЭТ) Method of making sensitive elements of micromechanical systems
RU2686119C1 (en) * 2018-07-12 2019-04-24 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of plates separation into chips and production of through holes of large area for microelectronics products
CN110335825A (en) * 2019-05-29 2019-10-15 宁波芯健半导体有限公司 A kind of wafer stage chip encapsulation method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356534C (en) * 2004-06-15 2007-12-19 日月光半导体制造股份有限公司 Semiconductor packing structure and production thereof
RU2439741C1 (en) * 2010-11-09 2012-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет МИЭТ" (МИЭТ) Method of making sensitive elements of micromechanical systems
RU2686119C1 (en) * 2018-07-12 2019-04-24 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of plates separation into chips and production of through holes of large area for microelectronics products
CN110335825A (en) * 2019-05-29 2019-10-15 宁波芯健半导体有限公司 A kind of wafer stage chip encapsulation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6320505B2 (en) Method and apparatus for plasma dicing a semiconductor wafer
JP6450763B2 (en) Method and apparatus for plasma dicing a semiconductor wafer
TWI783955B (en) Substrate support with varying depths of areas between mesas and corresponding temperature dependent method of fabricating
EP1989727B1 (en) SEALED ELASTOMER BONDED Si ELECTRODES AND THE LIKE FOR REDUCED PARTICLE CONTAMINATION IN DIELECTRIC ETCH
US5891348A (en) Process gas focusing apparatus and method
JP7170539B2 (en) Gas diffuser with grooved hollow cathode
KR20080102926A (en) Semiconductor apparatus and method using the same
KR20040005836A (en) Stepped upper electrode for plasma processing uniformity
KR20090068283A (en) Quartz guard ring
JP6388886B2 (en) Method for plasma dicing a semiconductor wafer
JP2019197899A (en) Method and apparatus for plasma-dicing semiconductor wafer
EP0305411A1 (en) Molecular beam etching system and method.
KR102455239B1 (en) apparatus for processing plasma, manufacturing system of semiconductor device and manufacturing method of the same
US7405162B2 (en) Etching method and computer-readable storage medium
US20180204747A1 (en) Substrate support assembly having surface features to improve thermal performance
US20020179576A1 (en) Glass substrate and leveling thereof
KR20170049418A (en) Susceptor for holding a semiconductor wafer having orientation notch, a method for depositing a layer on a semiconductor wafer, and semiconductor wafer
RU2748050C1 (en) Method for compensating for inhomogeneity of the etching of silicon jumpers over chip (options) and silicon wafer with distribution of chips according to this method (options)
Odinokov et al. Features of the plasma-chemical etching of quartz glass during the formation of deep surface relief on high-precision components of devices
Cui et al. Uniformity improvement of deep silicon cavities fabricated by plasma etching with 12-inch wafer level
Chang Oblique angled plasma etching for 3D silicon structures with wiggling geometries
JP2000216233A (en) Method and device for manufacturing wafer spacing mask on substrate supporting chuck
US8507385B2 (en) Method for processing a thin film micro device on a substrate
Pedersen et al. Development of process recipes for maximum mask etch selectivity and maximum etch rate having vertical sidewalls for deep, highly-anisotropic inductively-coupled plasma (ICP) etching of fused silica
TW201419409A (en) Method for improving etching uniformity in silicon piercing process