122629 (Изготовление кристаллов)

КРИСТАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ОТЧЕТ ПО ПРОВЕДЕННЫМ ЭКСКУРСИЯМ

В ходе практики была проведена экскурсия в цехе кристального производства, в ходе которой ознакомились со следующими участками:

Участок чистой химии;

Участок нанесения фоторезиста;

Участок фотокопии;

Участок технохимии;

Участок плазмохимического травления;

Участок диффузии;

Участок ионного легирования;

Участок нанесения диэлектрических пленок;

Участок напыления;

Участок контроля электрофизических параметров;

Участок испытаний.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Микросхема 564ИЕ10

Микросхема содержит два отдельных четырехразрядных двоичных счетчика. Триггеры каждого из них устанавливаются в исходное состояние (нулевое) при подаче уровня 1 на вход R. Триггеры счетчиков 564ИЕ10 переключаются в момент спада импульсов положительной полярности на входе СР при уровне 0 на входе CN. Возможна подача импульсов отрицательной полярности на вход CN при уровне 1 на входе СР. Таким образом, входы CP и CN объединены логической функцией И. При соединении микросхем 564ИЕ10 в многоразрядный счетчик с последовательным переносом выводы 8 подключаются к входам СР следующих, а на входы CN подают уровень 0.

На счетчике 564ИЕ10 можно собрать делитель частоты с коэффициентом деления от 2 до 15.

Рис. 1. Графическое изображение МС 564ЕИ10 Рис. 2. Временная диаграмма работы счетчика 564ИЕ10

МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛА 564ИЕ10

1. Формирование партии пластин.

2. Гидромеханическая отмывка пластин.

3. Химическая обработка.

Смесь Каро (H₂SO₄+H₂O₂), перикисьно-амиачная смесь. Оборудование—

линия “Лада 125”.

4. Окисление 1.

Установки СДОМ, АДС. Температура 1000^ОС. О₂+пар.

5. Фотолитография.

Формирование области р-кармана.

5.1. Нанесение фоторезиста.

Фоторезист — ФП383.

Установка ХБС.

5.2. Совмещение экспонирования пластин ЭМ — 576А.

5.3. Проявление фоторезиста.

Проявитель — едкий калий.

5.4. Дубление фоторезиста.

Установки “Лада”.

5.5. Травление окисной пленки.

Буферный травитель.

5.6. Контроль.

6. Ионное легирование.

Бор 1. “Карман”. Установка “Лада 30”.

7. Снятие фоторезиста.

7.1. Плазма. Установка “08 ПХО 100Т-001”

7.2. Смесь Каро.

8. Химическая обработка.

9. Разгонка бора. “Карман”.

Температура 1200^ОС. О₂+азот.

10. Вторая фотолитография.

Формирование областей сток- исток р-канальных транзисторов и р⁺-охраны.

11. Ионное легирование.

Бор 2 . Сток- исток. Установка “Везувий-3М”.

12. Снятие фоторезиста.

Плазма и смесь Каро.

13. Химическая обработка.

14. Разгонка бора. Сток- исток.

Температура 1000^ОС, О₂+пар.

15. Третья фотолитография.

Формирование областей сток- истока n-канальных транзисторов и n⁺-охраны.

16. Химическая обработка.

17. Загонка фосфора (диффузионный метод).

Температура 900^ОС. Диффузант — POCl₃.

18. Снятие фосфорселикатного стекла.

HF : H₂O =1 :10.

19. Разгонка фосфора.

Температура 1000^ОС. О₂+пар.

20. 4^Я фотолитография.

Вскрытие областей под затвор и контактные окна.

21. Окисление 2 — подзатворный диэлектрик.

Температура 1000^ОС. О₂+HCl.

22. Стабилизация фосфора.

Температура 900^ОС. Диффузант — POCl₃.

23. Подлегирование.

24. Отжиг подзатворного диэлектрика.

25. 5^Я фотолитография.

Вскрытие контактных окон.

26. Химическая обработка.

27. Напыление Al+Si.

Установка “Магна 2М”.

28. 6^Я фотолитография.

Формирование алюминиевой разводки.

29. Вжигание алюминия.

Температура 475^ОС в азоте.

30. Нанесение защитного окисла.

Температура 400^ОС. SiH₄+O₂.

Установка “Аксин”.

31. 7^Я фотолитография.

Вскрытие контактных площадок.

32. 8^Я фотолитография.

Защита пластин фоторезистом.

33. Контроль ВАХ (пробивное напряжение, пороговое напряжение, прямое напряжение и др.).

34. Контроль электрических параметров.

35. Контроль внешнего вида.

ОПЕРАЦИЯ СПЕЦОКИСЛЕНИЕ

Оборудование.

система диффузионная (см табл. 1)

стол монтажный СМ-4 А2МО 238 001 ТУ

реактор кварцевый 07-0397

реактор кварцевый 07-0541

крючок кварцевый 09-1067

лодочка кварцевая 09-1216

подставка 09-1215

стаканчик СВ24/70 ГОСТ 25 336-82

пинцет ПС 160х3.0 ТУ 64-1-37-78

пинцет 09-1114

часы электрические вторичные показывающие ВЧС2-М2ПВ-400-323К ТУ 25-67-1503-82

пластина кремния 7590592 10300 00022

пластина кремния спутник 7590592 10300 00022

водород хлористый сжиженный марки Э ТУ 6-01-4689387-42-90

спирт этиловый ректификованный технический марки “Экстра” ГОСТ 18300-87

кислород СТП ТВО 054 003-89

азот СТП ТВО 054 003-89

напальчники типа II вида Б№4 ТУ 38.106567-88

салфетка из мадаполама (350х253) мм 7590592 10301 00043

салфетка из батиста (150х150) мм 7590592 10301 00045

пленка полиэтиленовая марки На, полотно, 0,040х1400, I сорт ГОСТ 10354-82

Подготовка рабочего места и организация трудового процесса.

1.1 Подготовку рабочего места и организацию трудового процесса проводить в соответствии с требованиями табл. 1.

1.2 Технологическую операцию осуществлять с соблюдением требований

ТВО 045 954 ИОТ, 17.25351.00003 ИОТ, ТВО 045 829 ИОТ, ТВО 045 982 ИОТ.

1.3 Соблюдать требования производственной гигиены по СТП 17-001-90.

1.4 Параметры микроклимата должны соответствовать СТП 17-001-90:

(1000,10000; 222; 5010).

1.5 Время межоперационного хранения пластин должно соответствовать требованиям СТП 17-097-88.

1.6 Проверить наличие вытяжной вентиляции на системе диффузионной, в специальном шкафу для хранения баллона перед началом работы с хлористым водородом. Производить работу с хлористым водородом при выключенной вентиляции запрещается. При отключении вентиляции немедленно закрыть вентиль на баллоне с хлористым водородом.

1.7 Продуть кварцевый реактор, оснастку хлористым водородом с расходом(10-15) л/час не менее 30 минут:

1) вначале первой смены;

2) после смены оснастки, трубы;

3) замены баллона с хлористым водородом;

4) если время между процессами превышает 24 часа, с последующей продувкой азотом не менее 10 минут с расходом согласно таблице 2.

1.7.1 Перед включением хлористого водорода продуть линию подачи магистральным азотом не менее 10 минут с расходом согласно таблице 2.

1.7.1.1 Включить подачу азота, регулируя расход натекателем на ротаметре.

1.7.1.2 Открыть вентиль подачи азота на линию хлористого водорода (вентиль с маркировкой “N₂”).

1.7.1.3 Открыть вентиль с маркировкой, установить расход (10-15) л/час натекателем на ротаметре. Регулировать давление в магистрали при необходимости редуктором низкого давления .

1.7.1.4 Выключить продувку азотом, перекрыть вентиль с маркировкой “N₂”.

1.7.2 Выставить необходимый расход кислорода согласно табл. 2.

1.7.3 Открыть в вытяжном шкафу вентиль на баллоне с хлористым водородом поворотом вентиля против часовой стрелки.

1.7.4 Подать хлористый водород в систему, повернуть вентиль редуктора по часовой стрелке.

1.7.5 Проверить расход по ротаметру для подачи хлористого водорода в реактор.

1.7.6 Перекрыть вентиль на баллоне с хлористым водородом поворотом вентиля по часовой стрелке, если расход хлористого водорода выходит за допустимые пределы и повторить переходы п.п. 7.1-7.1.4.

1.7.7 Если не устанавливается необходимый расход хлористого водорода при повторном включении п.п. 7.3-7.5, закрыть вентиль на баллоне, продуть систему азотом и сообщить об этом технологу, мастеру или начальному участка. Категорически запрещается во время работы с хлористым водородом производить регулировку давления в линии с хлористым водородом.

1.8 Менять кварцевые реакторы при отрицательных результатах по напряжению отсечки, не реже одного раза в квартал.

1.9 Проводить контрольный процесс, выполняя требования технологической инструкции согласно табл. 1, после смены баллона с хлористым водородом, после смены оснастки реактора и перед каждым процессом, если время между процессами превышает 24 часа.

1.10 Проводить процесс без использования экранных пластин.

1.11 Проводить оценку контрольного процесса по напряжению отсечки согласно вольт-емкостных характеристик по ТВО 336 568 ТК, 17.60303.00002.

В случае отклонения от нормы напряжения отсечки, указанный в таблице 2, продуть реактор, оснастку хлористым водородом, провести повторно контрольный процесс, а при отрицательных результатах сменить реактор, оснастку.

1.12 Фильтры для очистки хлористого водорода заменять ежемесячно с отметкой о сроке замены и росписью наладчика в журнале.

Технологический процесс.

2.1 Провести технологический процесс, выполняя переходы технологических инструкций, в соответствии с требованиями таблицы режима соответствующего процесса. Во время процесса следить за расходом хлористого водорода, кислорода.

2.2 По окончании технологического процесса:

1) перекрыть вентиль на баллоне с хлористым водородом поворотом вентиля по часовой стрелке.

2) переключить вентиль на редукторе поворотом против часовой стрелки.

3) продуть систему азотом, выполняя переходы п.п. 6.1.

Табл. 1.

ОПЕРАЦИЯ УДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА В СМЕСИ КАРО

Оборудование.

установка химической обработки ЩЦМЗ 240 212

нагреватель ультрачистых сред ЩЦМЗ 031 173

кассета 07-0518

тара межоперационная ЩИТ - 725

пинцет 09-1114

держатель 03-0767

стекло 093-2, КЛ.2, штабик 50 ОСТ 11 110735 002-73

нарукавники полиэтиленовые ТУ 95 7037-73

термометр жидкостной стеклянный тип А ГОСТ 28 498-90

пластина со структурами 17.10201.00024

водорода перекись 17.10201.00022

кислота серная 17.10201.00024

вода деионизованная марка А ТВО 029 001 МК-02

спирт этиловый ректификованный технический марка “Экстра” ГОСТ 18300-87

перчатки резиновые А7-10 ГОСТ 3-88

салфетка из мадаполама ТВО 054 115 МК-01

салфетка из батиста ТВО 054 108 МК-02

Настоящая карта устанавливает порядок проведения процесса удаления пленок фоторезиста с кремниевых пластин, не имеющих металлических покрытий, в серной кислоте, а затем в смеси серной кислоты и перекиси водорода (смеси Каро).

Требования безопасности.

1.1 При проведении данного процесса возможны следующие виды опасности:

1) химические ожоги;

2) отравления;

3) электроопасность;

4) термоопасность;

5) порезы.

1.2 Источниками химических ожогов являются серная кислота, перекись водорода и их смеси, а также их пары при попадании на кожу и в организм человека.

1.3 Источником электроопасности является установка химической обработки с незащищенной электропроводкой и заземлением.

1.4 Источником термоопасности является нагретая смесь серной кислоты и перекиси водорода и подогретая деионизованная вода.

1.5 Источником порезов может быть применяемая стеклянная оснастка со сколами и трещинами.

1.6 Во избежание химических ожогов и отравлений выполнять требования изложенные в ТВО 045 039 ТИ.

1.6.1 Работу со смесью перекиси водорода и серной кислоты на установке проводить только при закрытых шторках, в резиновых перчатках одноразового использования, в нарукавниках и фартуке.

1.6.2 На рабочем месте не должно быть предметов не относящихся денной операции, наличие органических веществ и других реактивов, не предусмотренных картой, так как перекись водорода является сильным окислителем.

1.7 Во избежание термоопасности не касаться руками горячих частей оборудования и горячих растворов.

1.8 Во избежание порезов необходимо быть внимательным и осторожным при использовании оснастки из стекла.