(495)510-98-15
Меню
Главная »  Производство комплектующих для высокотехнологичных процессов 

1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54


W 15 * И 12 11 Ю g

Рис. 2.13. Принципиальная схема автомата снятия фасок

ты выгрузить на транспортер или с транспортера перегрузить в касету, например в линиях Лада . Подъем и опускание платформы 2 с кассетой 3 осуществляется электродвигателем 16 через ходовой винт 15. Платформа снабжена линейной 14 с прямоугольными прорезями, с противоположных сторон которой закреплены свето- и фотодиоды, фиксирующие положение кассеты, в котором она должна остановиться для выгрузки пластины на транспортер, образованный двумя пассиками 5, натянутыми между шкивами 4 и 6. Пластина из кассеты по транспортеру подается к автооператору, который перегружает ее на столик 13 механизма шлифовки, снабженный вакуумной присоской. Столик вращается от электродвигателя 12 с частотой несколько десятков оборотов в минуту, к торцу пластины прижимается алмазный круг 11 с треугольным пазом, приводимый во вращение двигателем 10 и обеспечивающий снятие фаски с двух сторон пластины. Затем она выгружается автооператором на выходную ветвь 8 транспортера и в приемную кассету.

При необходимости автомат может быть включен в автоматическую линию как технологическая позиция, для чего механизмы загрузки и разгрузки снимаются и на шкивы входного и выходного транспортеров надеваются пассики, обеспечивающие их продолжение.

Полуавтомат полирования пластин (рис. 2.14) предназначен для окончательного механического и химико-механического полирования кремниевых пластин диаметром до 150 мм. Обрабатываемые пластины наклеены на блок 4, закрепленный на прижимном диске 3. Полуавтомат имеет четыре прижимных диска, кото-32

рые закреплены на штоках пневмоцилиндров 1 на шариковых самоустанавливающихся подшипниках и могут свободно вращаться и устанавливаться по поверхности полировального стола 5. Полировальный стол закреплен на карусели 6, которая получает вращение от электродвигателя 9 через ременную передачу и две пары цилиндрических зубчатых колес. Вращается карусель на двух радиальных и упорном шариковых подшипниках с частотой 80 мин-1, при этом прижимные диски также начинают вращаться за счет трения о полировальный стол и полируемые пластины совершают относительно стола сложное планетарное движение. Из дозатора 2 на полировальник подается полирующая суспензия, стекающая со стола в сборный бачок 7 и вновь подаваемая в дозатор насосом 8. Прижим пластин к полировальному столу осуществляется пневмоцилиндрами, питаемыми сжатым воздухом через фильтр 10 и редуктор 11. Контролируют усилие прижима манометром 12. Клапаны 13 переключают подачу воздуха в верхнюю или нижнюю полость цилиндра и обеспечивают прижим или подъем пластин. Для обеспечения плавного перемещения штока

II 12 П ft 15 К Вентиляции


Рис. 2.14. Принципиальная схема полуавтома- Рис. 2.15. Принципиальная

та финишной и суперфинишной обработки схема полуавтомата прн-

пластнн клеивания пластин к блоку

3-6281 . 33



воздух в цилиндры подается через включенные параллельно обратный клапан 15 и дроссель 14. При подаче воздуха он проходит в цилиндр через обратный клапан, а вытесняется из другой полости через дроссель, что ограничивает скорость перемещения штока.

Для стабилизации температуры процесса полирования полировальный стол 5 и прижимные диски 3 охлаждаются проточной водой, поступающей в них через электромагнитные клапаны и уплотняемые манжетами коллекторы.

Неплоскостность пластин во время одностороннего механического шлифования и полирования во многом определяется качеством приклеивания пластин к блокам. Для обеспечения качественного приклеивания участки механической обработки пластин комплектуются полуавтоматами приклеивания пластин к блоку (рис. 2.15), состоящими из основания, внутри которого закреплен бак 4 для подогрева воды электрическим нагревателем 5. Блок с пластинами устанавливается на рабочий столик 3. В бак 4 через клапан 7 и золотник 9 поступает горячая вода из водопроводной сети, что приводит к вытеснению нагретой воды из бака в полость рабочего стола 3 и расплавлению нанесенного на блок пицеина или иного термокомпаунда. Через клапан 8 и золотник 10 в верхнюю полость пневмоцилиндра 1 подается сжатый воздух, прижим 2 опускается и прижимает пластины к блоку, обеспечивая параллельность их поверхности и поверхности блока за счет самоустановки прижима на сферической опоре штока. Необходимая плавность перемещения прижима достигается за счет включенных параллельно дросселей и обратных клапанов, как и у рассмотренного ранее полуавтомата полирования.

После заданной выдержки времени золотник 9 переключается, подача горячей воды в подогреватель и столик прекращается и он охлаждается холодной водой, поступающей через клапан 6 из водопроводной сети. Пневмоцилиндр поднимают, управляя золотником 10, блок с приклеенными пластинами снимают со столика и подают на шлифование или полирование.

В новом поколении оборудования финишного и суперфинишного механического и химико-механического полирования так же, как и в станках плоского шлифования, все более широкое применение находят станки с закреплением пластин на блоках вакуумными присосками, что не требует дополнительной операции по приклеиванию, повышает чистоту процесса обработки и поверхности пластин благодаря исключению клея.

Основной проблемой конструирования таких станков является разработка вакуумных присосок, обеспечивающих минимальную деформацию пластин на прижимном диске при их закреплении. И в этом направлении достигнуты результаты не худшие, а часто даже лучшие, чем при приклеивании пластин. 34

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите последовательность и назначение операций механической обработки полупроводниковых пластин.

2. Укажите преимущества и недостатки методов кристаллографической ориентации слитков.

3. Какими факторами ограничена частота вращения шпинделя станков для резки слитков на пластины?

4. Для чего обгонная муфта на рис. 2.11? Что нужно предусмотреть в схеме на рис. 2.12, чтобы компенсировать перегрузки в червячном зацеплении при торможении карусели?

5. Назовите преимущества и недостатки различных способов крепления пластни при их шлифовании и полировании.



Часть 2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Глава 3 ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

3.1. ПРОЦЕССЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОДЛОЖЕК

Химико-технологические процессы, используемые в производстве ИС, можно разделить на две основные группы. Первая группа включает чисто химические операции: очистку подложек перед выполнением технологических операций, травление на подложках примесно-силикатных Стекол, диэлектрических и металлических пленок, удаление фоторезиста.

Вторая группа химико-технологических процессов предназначена для формирования рельефа в слоях фоторезиста на поверхности подложек и используется совместно с оптико-механическим оборудованием в микролитографии.

Рассмотрим особенности основных процессов для химической обработки подложек.

Очистка подложек должна обеспечить полное удаление с их поверхностей органических и механических загрязнений. Обычно очистка начинается с обезжиривания в щелочных растворах или органических растворителях. В ряде случаев для удаления загрязнений, химически связанных с материалом подложки, дополнительно применяется травление серной и азотной кислотой, водным раствором фтористо-водородной кислоты и другими реактивами. Для интенсификации обезжиривания обработка подложек может вестись в нагретых реактивах или их парах, при воздействии на реакционный объем вибраций или ультразвуковых колебаний. Применяется также обработка подложек струей или распыленным потоком реактива, дополнительное воздействие на них щетками или кистями.

Травление диэлектрических и металлических слоев на подложке проводится с использованием растворов кислот, их смесей и ряда других реактивов, а также методом ионного травления. Для уменьшения бокового подтравливания температура травите-ля должна поддерживаться в пределах 25...50°С с точностью не хуже ±2°С. Скорость процесса химического травления существенно зависит от концентрации компонентов реактива и длительности процесса. Ионное травление обеспечивает более высокую 36

Рис. 3.1. Компоновка установок линии травления подложек


скорость обработки, отсутствие бокового подтрава, лучшее качество края элементов и более высокую точность их размеров (см. § 6.2).

Удаление фоторезиста проводится обработкой в концентрированных кислотах, органических растворителях или плазмохимиче-ским методом. При обработке жидкими реактивами они нагреваются до температуры 60... 100°С, для дополнительной интенсификации процесса используются ультразвуковые колебания, что уменьшает время обработки в 10...20 раз. Плазмохимическое удаление фоторезиста заключается в его окислении при повышенной температуре в атмосфере ионизированного газа. Этот метод не зависит от режимов предварительной термообработки фоторезиста, легко управляется, ведется в чистой среде. Оборудование для плазмохимической обработки рассмотрено в § 6.2.

Перечисленные виды химической обработки подложек предъявляют к промышленному химико-технологическому оборудованию ряд специфических требований. Функциональные узлы этого оборудования должны надежно работать в жестких условиях при одновременном воздействии агрессивных сред (кислот, растворителей, Сухих и влажных газов, паров агрессивных жидкостей и т. д.), нагрева до 250...300°С, избыточного давления, механических нагрузок. Не менее важно обеспечить строгую стабилизацию режимов выполняемых операций, автоматизировать работу химико-технологических установок.

Для проведения химической обработки подложек в производстве ИС могут использоваться отдельные химико-технологические установки, а также комплекс универсального оборудования Лада-1 Электроника . В комплекс входят 25 установок, из которых можно скомпоновать 5 технологических линий. На линиях можно проводить отмывку пластин перед окислением, диффузией, напылением; травление слоев окиси кремния, нитрида кремния, фосфоро- и боросиликатных стекол; травление металлов; удаление фоторезиста с окисленных и металлизированных подложек.

На рис. 3.1 показана типовая компоновка линии для травления подложек, в которую входит 12 установок семи наименований.

В установке химической обработки 1 производится травление и снятие фосфоро- и боросиликатных стекол в водном растворе плавиковой кислоты и предварительная промывка пластин в деионизованной воде. На установке 2 пластины отмываются в деионизованной воде и сушатся. Далее следует обработка пла-



1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.