диска і вимивання відходів різання (частинок викришених кремнію).
Малюнок 5 - Схема установки для різання алмазним диском: а - внутрішній спосіб різання; б - гребінчастий спосіб різання (1 - барабан; 2 - диск; 3 - Алмазне покриття; 4 - оправлення; 5 - пластина; 6 - злиток)
Поверхня пластин, отриманих після різання, не задовольняє вимогам, які пред'являють до якості поверхні кремнію при планарної технології. За допомогою електронографа встановлюють наявність приповерхневих шарів, що не мають монокристаллической структури. Товщина порушеного шару після різання диском 10 - 30 мкм в залежності від швидкості обертання диска. Оскільки в ІС глибина, на якій розташовуються pn - переходи, складає одиниці і десяті частки мікрона, наявність порушених шарів товщиною 10 - 30 мкм неприйнятно. Мікронерівності на поверхні не повинні перевищувати 0,02 - 0,1 мкм. Крім того, проведення фотолітографії плоскопаралельності пластин слід підтримувати на рівні ± 1 мкм по діаметру пластини замість 10 мкм після різання.
2.4 Шліфування й полірування
Для забезпечення необхідної якості поверхні пластин повинні бути піддані подальшій обробці. Ця обробка полягає в шліфовці і подальшій поліровці пластин. Шліфування й полірування пластин проводиться на плоскошліфувальних прецизійних верстатах з використанням абразивних матеріалів з розміром зерна близько 40 мкм (мікропорошки). Найчастіше застосовують групи мікропорошків із зернами 14 мкм і менше. У таблиці 3 наведені марки і розміри зерен основної фракції використовуваних мікропорошків. Мікропорошки М14, М10, М7, М5 виготовляються з карбідів бору, кремнію і електрокорунду, мікропорошки марок АСМ - з алмазу.
Таблиця 3 - Мікропорошкі для шліфування й полірування пластин кремнію
МаркаМ14М10М7М5АСМ7/5АСМ5/3АСМ3/2АСМ2/1АСМ1/0, 5Размер, мкм14.1010.77.55.37.55.33.22.11 і дрібніше
Залежно від типу мікропорошку вибирається матеріал поверхні шлифовальщика. При шліфуванні пластин мікропорошками М14-М15 застосовують скляний шлифовальщик, при поліровці мікропорошками АСМ - спеціальні шлифовальщики з поверхнею з тканинних матеріалів. При обробці пластин на робочий шлифовальщик встановлюються три головки з наклеєними пластинами. Головки утримуються від переміщення по шлифовальщики спеціальними напрямними кронштейнами з опорними роликами (малюнок 6). За рахунок сили тертя виникає між дотичними поверхнями робочого шлифовальщика і головок, останні обертаються навколо своїх осей. Це обертання головок створює умови для рівномірного шліфування або полірування.
При шліфуванні мікропорошками М14 - М15 використовують водні суспензії із співвідношенням води до абразиву 3? 1, при поліровці пластин спеціальні алмазні пасти.
В даний час прийнята певна послідовність операцій при механічній обробці пластин. При цьому враховується те, що товщина шару, що знімається на кожній операції повинна перевищувати товщину порушеного шару, який утворився на попередній операції. Пластини шліфують з двох сторін, а полірують тільки робочу сторону.
Таблиця 4 - Характеристики мікропорошків
Тип порошкаТолщіна порушеного шару, мкмСкорость видалення матеріалу, мкм / мінКласс шорсткості поверхностіМ1420 - 3037М1015 - 251,58 - 9АСМ3/29 - ...
