Apresentado e Publicado nos Anais do Jornal da Sociedade Brasileira de Vácuo, 16TH
BRAZILIAN JOURNAL OF VACCUM APPLICATIONS, 1995
ESTUDO ELEMENTAR DA CONTAMINAÇÃO DO FORNO DA LINHA
DE MONTAGEM DO LEE/IM EM LÂMINAS DE SI.
A.J. BALLONI
Fundação Centro Tecnológico para Informática
Instituto de Microeletrônica
Laboratório de Manufatura de Circuitos Integrados
C.P. 6162 - Campinas/S.P.
FAX: 0192/402029
ABSTRACT.
The goal of this work is to evaluate the contamination degree in Si wafers
generated by the furnace from LEE lab. Several thermal cycles in 3” Si wafer,
followed up by relative particles counting were realised.
By using a NIKON microscopy (MAG=60, clear field), the relative particle
counting before and after each thermal cycle was carried out. Depending on the
experimental conditions, such as: no processed Si wafer, wafer washed in DI
water and dried in N2 flow, the relative particles numbers were between 50 and
650 per wafer.
RESUMO.
Com o intuito de e avaliar o grau de contaminação em lâminas de Si, gerado pelo
forno da linhademontagemeencapsulamentodoLaboratóriodeEmpacotamentoEletrônico(LEE)doInstituto
de Microeletrônica (IM/FCTI), realizou-se vários ciclos térmicos em lâminas de Si =3” bem como contagem
departículas.
Antes e após cada ciclo térmico e com o auxílio de um microscópio
(NIKON:MAG=60,campo claro), foram realizadas contagens relativas do número de partículas existentes
nestas lâminas. Dependendo das condições experimentais tais como: lâminas virgens, lâminas lavadas com
àgua DI e secadas com N2, o número relativo de partículas antes e após cada ciclo térmico variou entre 50 a
650porlâmina.
Palavras-chave
Contaminacao Relativa13?Contaminacao Relativa
Encapsulamento Eletronico27?Encapsulamento Eletronico
Forno40?Forno
Linha de Montagem49?Linha de Montagem
Microeletronica57?Microeletronica
Sinterizacao
Apresentado e Publicado nos Anais do Jornal da Sociedade Brasileira de Vácuo, 16TH
BRAZILIAN JOURNAL OF VACCUM APPLICATIONS, 1995
I)-INTRODUÇÃO.
É apresentado um estudo elementar do grau relativo de contaminação em lâminas de Si provocado pelo forno
dalinhademontagemeencapsulamentodoLEE/IM.
Foram realizados vários ciclos térmicos em lâminas de Si
ciclotérmicoemqueaslâminasforamsubmetidas.
=3”. A figura 1 apresenta o perfil experimental do
TEMPERATURA (C)
Verificou-se deste trabalho que os números relativos de partículas sobre as lâminas, antes e após os ciclos
térmicos,nãoapresentaramdiferençasquetornasseevidenteaocorrênciadecontaminação.
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
t [min]
Figura 1.: Ciclo Térmico do forno do LEE.
Te,(s) = temperatura de entrada (saída) da lâmina no forno.
II)-PROCEDIMENTOEXPERIMENTAL.
Utilizando-se do microscópio NIKON - MAG=60, em campo claro, foram contadas as partículas sobre as
lâminas, de acordo com o seguinte critério: as lâminas de Si =3” foram divididas esquematicamnte em 8
partesiguais,econtagemdepartículasforamrealizadasemcadaparte,verfigura2.
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N
LN
NO
L
O
LS
OS
S
Figura 2.: Divisão esquemática da lâmina de Si. Nas áreas N^LN, LN^L,...,
NO^N foram realizadas as contagens relativa de partículas.
III)-APRESENTAÇÃODOSRESULTADOS.
A Tabela I apresenta as principais diferenças de processo em que foram submetidas as lâminas I, II e III e a
figura 3 mostra o total de partículas contadas por lâminas em função das diferentes sequências de processos
utilizados. Para as partículas contadas nas lâminas I e II, foram providenciadas marcas de referência em seu
“back side”, localizadas sob o ponto NORTE, figura 2. Para a lâmina III não foi providenciado marca de
referência,verTabelaI.
TABELAI-Principaisdiferençasdeprocessosemqueforam
lâminasI,IIeIII,verfigura3.(*)
SEQU. MARC
PROC. A
DE
LÂMI. REFER
Nº
I
SIM
II
SIM
III
NÃO
submetidasas
FLUXO 1º
FLUXO 1º
1º
FLUXO 2º
2º
3º
DE
CICLO CONT LAVAG DE
CICLO CONT
CONT DE
N2
SIM
SIM
NÃO
DE
PART
493
450
303
N2
SIM
NÃO
SIM
TÉRM. DE
PART
SIM
492
SIM
400
SIM
270
ÀGUA
DI.
SIM
NÃO
SIM
N2
SIM
NÃO
SIM
(*)NOTA:
AsseguintesinformaçõescomplementaressãonecessáriasparaaTabelaIefigura3:
LÂMINAI - Sequênciadeprocesso(SEQ.PROC.):
1.lâminavirgem:marcadereferência(MARCADEREFER)e
TÉRM. DE
PART
SIM
391
SIM
670
SIM
50
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jateamentocomN2(FLUXODEN2)-primeiracontagemde
partículas(1ºCONT.DEPART.),
2.jateamentocomN2,primeirociclotérmico(1ºCICLOTÉRM.)
segundacontagemdepartículas(2ºCONT.DEPART.).
3.lavarcomáguaDI(10Mohn),secarcomN2,segundociclo
térmico-terceiracontagemdepartículas(3ºCONT.DE
PART.).
LÂMINAII- Sequênciadeprocesso(SEQ.PROC.):
1.lâminavirgem:marcadereferência(MARCADEREFER)e
jateamentocomN2(FLUXODEN2)-primeiracontagemde
partículas(1ºCONT.DEPART.),
2.primeirociclotérmico(1ºCICLOTÉRM.)-segundacontagem
departículas(2ºCONT.DEPART.).
3.segundociclotérmico-nãohouvelavagemenemjateamento
terceiracontagemdepartículas(3ºCONT.DEPART.).
LÂMINAIII - Sequênciadeprocesso(SEQ.PROC.):
1.lâminavirgem:primeiracontagemde
partículas(1ºCONT.DEPART.),
2.jateamentocomN2,primeirociclotérmico(1ºCICLOTÉRM.)
segundacontagemdepartículas(2ºCONT.DEPART.).
3.lavarcomáguaDI(10Mohn),secarcomN2,segundociclo
térmico-terceiracontagemdepartículas(3ºCONT.DE
PART.).
-
N2
-
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IV-CONCLUSÃO.
Os resultados apresentados na Tabela I e figura 3 indicam que o forno do LEE/IM não está contaminando as
lâminas de Si que são submetidas a ciclos térmicos semelhante ao apresentado na figura 1. A figura 3 mostra
que lâmina II apresenta um aumento na contagem de partículas (sequência de processo 3), proveniente da
contaminação ocorrida durante o processo de contagem de partículas (sequência de processo 2). As demais
lâminas, para a mesma sequência de processo 3, não apresentam os mesmos resultados da lâmina II, poisas
mesmasforamlavadascomáguaDIesecadacomN2.(verTabelaI).
Nenhuma singularidade relativa ao contaminação foi observado nas medidas realizadas, então, como
sugestão, este forno poderia ser utilizado como forno de sinterização, substituindo-se o gas o atual fluxo do gás
N2 neste forno, pelo fluxo de gás verde (forming gas). Fica aqui apresentada a sugestão para análise da
viabilidadedestetipodeteste.
AGRADECIMENTO.
Agradeço á técnica Ana da Glória Santiago da Linha de Montagem do LEE/IM, pelas medidas
realizadaseapresentadasnestetrabalho.