Исследование и разработка процесса изготовления пластин заданной толщины из хрупких материалов методом лазерного параллельного термораскалывания

На правах рукописи

Исследование и разработка процесса изготовления пластин заданной толщины из хрупких материалов методом лазерного параллельного термораскалывания

05.11.14 – Технология  приборостроения

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена в Московском государственном университете приборостроения и информатики

Научный руководитель:  доктор технических наук, профессор КОНДРАТЕНКО

Владимир Степанович

Официальные оппоненты:  доктор технических наук, профессор ГРУЗИНЕНКО

Валерий  Борисович кандидат технических наук, профессор КОНДРАТЕНКО

Владимир Степанович

Ведущая организация:

Защита состоится «»  _____ 2009 года в  зале Советов в 00 часов на заседании диссертационного Совета  при Московском государственном университете  приборостроения и информатики  по адресу: 107846, г. Москва, ул. Стромынка, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПИ.

Отзывы и замечания в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 107846, г. Москва, ул. Стромынка, 20, Ученый Совет.

Автореферат разослан «  » _____ 2009 года

          Ученый секретарь диссертационного

Совета, д. т. н., проф.                                                                В. В. Филинов

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Работа посвящена решению актуальной проблемы в производстве современных приборных пластин на основе подложек из кремния, арсенида галлия, сапфира, кристаллического кварца, стекла, а именно, проблемы резки буль на приборные пластины за счет разработки нового высокоэффективного технологического процесса разделения материалов методом лазерного параллельного термораскалывания (ЛПТ).

В настоящее время тонкие пластины из рассматриваемых материалов используются для изготовления:

- полупроводниковых приборов – интегральных схем (кремний, арсенид галлия, кремний на сапфире), транзисторов (кремний, арсенид галлия), диодов (германий, кремний, арсенид галлия, карбид кремния);

- кварцевых и керамических резонаторов и фильтров на ОАВ и ПАВ (кристаллический кварц, НЛ, ТЛ и др.);

- элементов оптоэлектроники – светодиодов (арсенид галлия, сапфир), фотодиодов и солнечных элементов (кремний, арсенид галлия, германий);

- оптических элементов для различных длин волн (стекла различных типов, кристаллический кварц, кварцевое стекло, селенид цинка, сапфир, кремний и др.).

(переход r подпунктам)(1. объемы производства увеличиваются 2. растут размеры пластин, современная технология справляется со скрипом 3. технологии порождают большое количество отходов)(по странице на пункт)

С начала 60-х годов и до наших дней постоянно увеличивается производство полупроводниковых приборов. Увеличивается сложность структур и количество элементов на единицу площади поверхности для того, чтобы создавать все более сложные устройства. Увеличиваются размеры приборных пластин для того, чтобы увеличить количество одновременно обрабатываемых структур и уменьшить себестоимость приборов. Интегральные схемы становятся все более специализированными,  увеличивается количество их типов. Все это ведет к увеличению потребления кремния, арсенида галлия, кварца, сапфира и многих других материалов, выпускаемых в виде буль или кристаллов и требующих резки на тонкие пластины. По данным 3dNews.ru , темп роста составляет до 10% в год. Современная тендеция развития предполагает разделение проектирования и производства интегральных схем по разным компаниям (Fabless – производство, т.е. производство полупроводниковых приборов поручается сторонней фирме). Поэтому заводы по производству полупроводников будут укрупняться , количество обрабатываемых пластин на одном заводе будет расти быстрее, чем на 10% в год.

Производство кварцевых и керамических резонаторов и фильтров растет на 10-15% в год , главным образом за счет увеличения объемов производства мобильных телефонов, использующих фильтры на ПАВ в качестве диплексоров, входных фильтров, фильтров по ПЧ, резонаторы на ПАВ в качестве задающих генераторов. Существенную роль играет распространение сетевого оборудования, работающего в диапазоне 2,4 ГГц (WiFi, WiMax), где также применяются диплексоры на ПАВ  и задающие генераторы с кварцевыми резонаторами. 

Производство светодиодов, по данным , растет каждый год на 10-15%. В последние годы, в связи с сокращением выпуска телевизоров и мониторов с ЭЛТ и внедрением цифрового телевидения и телевидения высокой четкости, увеличивается выпуск дисплейных панелей, не менее 30% которых, по данным , будут иметь светодиодную подсветку. Дисплеи, использующие технологию OLED, по-видимому, сошли со сцены . Увеличивается производство сапфировых подложек для светодиодов.