презентация (Технология изготовления микрокоммутационных плат с тонкопленочными резистивными элементами), страница 2

Формирование контактных площадокрезистивных элементовSi-CARL процессВремя 55 мин4.. Формирование резистивных элементовSi-CARL-процессВремя 55 мин6. Нанесение тонкопленочногопокрытия(адгезионного слоя)Установка с несколькими магнетронамиТолщина Cr 20 нмСкорость нанесения 30 нм/сВремя (с учетом откачки) 1 мин(20)7. Нанесение тонкопленочного покрытия(дляформирования первого слоя металлизацииУстановка с несколькими магнетронамиТолщина Cu 10 мкмСкорость нанесения 30 нм/сВремя (с учетом откачки) 10 мин(вакуум)8.

Формирование первого слоя металлизацииSi-CARL процессВремя 55 мин9. Нанесение изоляционного слоя SiO2Установка осаждения из газовой фазыВремя 15 мин10. Формирование межслойных переходовВремя 90 мин11. Нанесение тонкопленочногопокрытия(адгезионного слоя)Установка с несколькими магнетронамиТолщина Cr 20 нмСкорость нанесения 30 нм/сВремя (с учетом откачки)1 мин(20)12. Нанесение тонкопленочного покрытия(дляформирования первого слоя металлизацииУстановка с несколькими магнетронамиТолщина Cu 10 мкмСкорость нанесения 30 нм/сВремя (с учетом откачки)10 мин(вакуум)13. Формирование второго слоя металлизации итокопленочных элементовSi-CARL процессВремя 55 мин14. Нанесение изоляционного слоя SiO2Установка осаждения из газовой фазыВремя 15 мин15. Формирование отверстий для межслойныхпереходов, проводников, контактных площадок16.

Нанесение тонкопленочного покрытия(адгезионногослоя) и слоя затравки медиУстановка с несколькими магнетронамиТолщина Cr 20 нмТолщина Cu 80 нмСкорость нанесения 30 нм/сВремя (с учетом откачки)3 мин(23)17. Электроосаждение меди до заполненияокон межсоединений и проводниковУстановка гальванического наращиванияТолщина = 10 мкмСкорость осаждения = 40 мкм/часВремя осаждения = 25 мин18. Планарезация слоя металла до уровня SiO2 19. Формирование и проявка паяльной маскиУстановка химико-механической планаризации Установка нанесения распылением(спрей)Время = 10 минУстановка экспонированияВремя = 20 минКонтрольУстановка экспанированияУстановка ионно-химического травленияВремя 50 минВходнойПромежуточныйПервый этап - материалы УдельногоВторой этап-оборудование сопротивления17.

Финишное электроосаждение золотаУстановка гальванического наращиванияТолщина = 25 мкмСкорость осаждения = 25 мкм/часВремя осаждения = 60 минВыходнойАдгезииПромежуточныхразмеровВнешний видГабаритыЭлектрические характеристикиАдгезия контактных площадокÂàðèàíò 2Âàðèàíò 1Ïëîñêèé íàãðåâàòåëü(ñèëèêîí)ÏîäëîêîäåðæàòåëüÏîäëîæêèÊâàðöåâûéíàãðåâàòåëü(ñòàöèîíàðíûé)ÏîäëîêîäåðæàòåëüÏîäëîæêèÀÌàãíåòðîíÈíâ. ¹ ïîäë.Ïîäï. è äàòàÂçàì. èíâ.

¹ Èíâ. ¹ äóáë.Ïîäï. è äàòàÑïðàâ. ¹Ïåðâ. ïðèìåí.AÏîäëîæêèÏîäëîêîäåðæàòåëüÈçì. Ëèñò ¹ äîêóì.Ðàçðàá. ÁàáóðèíÏðîâ.ÌîèñååâÒ.êîíòð.Í.êîíòð.Óòâ.Ïîäï. ÄàòàËèò.Íàãðåâàòåëü ïîäëîæêèÌàññà Ìàñøòàá1:1ËèñòËèñòîâ1ÌÃÒÓ èì. ÁàóìàíàÃðóïïà ÌÒ11-81ÊîïèðîâàëÔîðìàòA1Выбор оборудования для созданиятонкопленочных структурАвтоматизированная установканапыления Caroline D12AКол-во подложек, 1 цикл (шт.) 24 шт. 60х48Установка полностью автоматизированаАвтономное управление заслонкамиАвтономная замкнутая система водоснабженияс охлаждением от оборотной воды предприятияСтартовое давление в рабочей камере, Па1×10-3Расход подаваемых в камеру газов по одному каналу (л/час)0÷9Количество подаваемых (неагрессивных) газов до (шт.)3Количество устройств очистки изделий (шт.) 1Количество магнетронов в установке (шт.) 1÷4Рабочий ток магнетронов, регулируемый (А) 0,5÷8Рабочее напряжение магнетронов (В) 300÷650Размер мишеней (мишени не прямого охлаждения), мм.Ø 100×4÷12Допустимое давление в камере при работе магнетронов, Па 0,07÷0,3Диапазон контроля сопротивления свидетеля (кОм)0,2÷20Погрешность измерения сопротивления (%) ±1Рекомендуемая температура нагрева подложек, оС (макcимальная 300 С)50÷250Нестабильность температуры подложек (%) ±5Время подготовки установки к работе с учетом “разгона” крионасоса не более (мин.)110Габаритные размеры агрегата вакуумного с открытой крышкой ширина×глубина×высота, мм1318×850×2000Масса со стойкой питания и управления, кг.1850Производственная автоматизированнаяустановка электронно-лучевогонапыления Semiteq STE EB65GКол-во подложек, 1 цикл (шт.) 20шт.

×3"Полностью автоматизированная системаэлектронно-лучевого испарительШлюзовая система загрузкиПредельное давление в камере напыления, Па 10^-6Время откачки после загрузки образца из шлюза, мин 30Нагреватель подложки в камере подготовки/загрузкиКонтроль температуры пластин в ходе напыленияУстановка ионно-химического иплазмо- химического травленияCaroline PE12Кол-во-во подложек, 1 цикл (шт.) 6 шт. 60х48Давление в шлюзе Па 2Время перегрузки пластин (мин) 2Количество подаваемых (неагрессивных) газов до (шт.) 4Количество подаваемых (агрессивных) газов до (шт.) 4Расход подаваемых в камеру газов по одному каналу (л/час)0÷18ВЧ мощность(Вт) до 900Допустимое рабочее давление , Па 0,9÷9Потоки ионов (мА/см^2) 5÷10Энергия ионов (эВ) 30÷200Время полного обезгаживания (мин.) 200Габаритные размеры агрегата вакуумного с открытой крышкой ширина×глубина×высота, мм1450×1385×1830Масса со стойкой питания и управления, кг.1600Установка термической обработки пластин и материаловв высоком вакууме и газовой среде ОТЖИГ ТМВнутренний диаметр реактора150 ммДлина рабочей зоны реактора300 ммДиаметр обрабатываемых пластиндо 100 ммКоличество одновременно обрабатываемых пластин до 25Диапазон рабочих температур300 — 650 °СНеравномерность распределения температуры в рабочей зоне не более ±2 °СНестабильность поддержания температуры в рабочей зоне не более ±1 °СВремя разогрева до 650 °С не более 20 минПредельное остаточное давление в реакторе не более 10-4 ПаЭлектропитание (3 фазы, 380 В) не более 5 КВтГабаритные размеры1020×1600×1800 ммГодовой выпуск 40000 шт/год.

За смену 40000/250=160 шт. Длительность технологического процесса 10 часов. Критическая операция 60 мин,если загружать каждые 60 мин по кассете, то можно выпускать 8 кассет за смену Необходимо за 1 технологический процесс производить 20 изделий.Соответственно выбираем оборудование, в которое можно загрузить 20 подложек размерами 60*48 мм.Заключение: Разработана технология изготовления микрокоммутационной платы Проведен анализ применяемых материалов Выполнен расчет и выбрана форма резистивных элементов Проведен анализ современных методов литографии Для формирования тонкопленочных элементов выбран Si-CARL процесс сиспользованием ионно-химического травления. Проанализированы способы нанесения тонкопленочных покрытий Проведен расчет равномерности толщины покрытия при использованииточечного и дискового источников. Создана математическая модель магнетронного распыления Разработаны несколько вариантов конструктивных решений нагреваподложки.Проведен подбор оборудования для заданного выпуска изделий.Выводы: В ходе анализа выявлено, что лимитирующей операцией является процесс формированиятонкопленочных элементов. В связи с высокой точности для его осуществления выбран процесс фотолитографии. В зависимости от формируемого элемента проводится двойная или одинарнаяфотолитографии. Для нанесения резистивных пленок выбран процесс электронно-лучевого осаждения изза его высокой частоты. Для осуществления металлизациивыбран процесс магнетронного осаждения из-заограничения температуры нагрева подложки после отжига резистивной пленки. Травление тонкопленочных элементов рекомендуется проводить вакуумное ионноплазменное в связи с меньшей химической опасностью и более высокой точностью, чему химического травления.

Для его осуществления использовать составной резист..