Кеменов В.Н., Нестеров С.Б. Вакуумная техника и технология, страница 3

Из примерно 200 операций современной технологии изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС) 160 осуществляют ввакууме.Широким фронтом были развернуты работы по исследованию иразработке технологических процессов и оборудования ионной имплантации. В 1968−69 гг. была создана первая универсальная установка ионной имплантации «Везувий-1» и освоено её серийное производство.Направление ионной имплантации становится одним из основных ведущих тематических направлений. С начала 70-х годов ведутся систематические исследования и разработки оборудования ионной имплантации для производства различных изделий микроэлектроники, в результате которых был создан целый ряд автоматизированных установок«Везувий» различного направления (от «Везувий-1» до «Везувий-16»).В 70-е годы было создано оборудование для радиационностимулированной и протонной обработки полупроводниковых структур,а в начале 80-х годов – установка электронного отжига «Викинг».С начала 70-х годов выполняется широкий комплекс исследований и разработок, связанных с созданием ионно-плазменных методовосаждения и травления тонких плёнок.

В результате этих работ былсоздан ряд оригинальных, не имеющих аналогов в мире, холодных ионных источников с практически неограниченным сроком службы типа«Радикал», «Холодок». На базе этих источников создана целая гаммаустановок для ионно-лучевого и реактивного ионно-лучевого травленияи осаждения тонких плёнок.11Наряду с ионно-лучевыми источниками разработан ряд источников ионов магнетронного типа МАГ-5, МАГ-15, МАГ-50 и других. иоборудование на их основе.Разработанные технологические процессы и оборудование ионной и ионно-химической обработки позволили исключить жидкостныепроцессы в производстве интегральных схем и полупроводников ивпервые реализовать в промышленности полностью сухой цикл изготовления изделий микроэлектроники с субмикронными размерами элементов, создать и освоить производство принципиально новых классовприборов твердотельной электроники: импульсных и малошумящихкремниевых и арсенид-галлиевых транзисторов, приборов дифракционной оптики, ПАВ СВЧ-диапазона и др.

Это был революционный переворот в технологии микроэлектроники, открывший возможность создания полностью автоматизированных, экологически чистых технологических линий производства интегральных схем и полупроводников.Процессы ионно-лучевой обработки находят в последние годывсе более широкое применение в промышленности для очистки и активации поверхности при осаждении плёнок, для прецизионного полирования поверхности, для осаждения плёнок непосредственно из пучковионов в технологических процессах нанесения тонкопленочных проводящих и диэлектрических покрытий, алмазоподобных плёнок, плёночных композиций и др.Развитие плёночной тематики привело к разработке вакуумнодуговых методов нанесения металлических покрытий на диэлектрические и металлические изделия. Вакуумно-дуговая металлизация отличается высокой производительностью, возможностью наносить любыеметаллы и сплавы при сохранении их состава, широким диапазономтолщин наносимых плёнок; большой прочностью сцепления плёнки сподложкой, малой энергоёмкостью, возможностью наносить покрытияна изделия любой формы и любых размеров.

На базе плазменнодуговых источников создано оборудование для плазменно-дугового нанесения покрытий. Созданные технологии и оборудование позволяюткардинально решить важнейшую проблему замены в различных производствах экологически вредных мокрых процессов электрохимическойгальваники на абсолютно экологически чистые процессы.

Были разработаны и внедрены в производство экологически чистые процессыплазменно-дугового нанесения покрытий в производстве миниатюрныхбесколпачковых и прецизионных резисторов, пьезокерамических элементов длясистем гидроакустики без традиционного применения серебра, выводных рамок ИС с металлизацией алюминием вместо золота и др. изделий.12Развитие микроэлектроники, решение задачи создания СБИС ссубмикронными размерами элементов потребовало создания принципиально нового литографического оборудования.В конце 70-х годов проводятся исследования и разработкаэлектронно-литографического оборудования. Установка электроннойпроекционной литографии «Вертикаль» явилась первой отечественнойпромышленной установкой этого класса оборудования.

Позднее в 80-хгодах развертываются работы по исследованию и разработке оборудования ионной и рентгеновской литографии, позволяющих перейти кформированию структур СБИС с размерами элементов около 1 мкм. Вэто же время выполняются разработки компактного источника синхротронного рентгеновского излучения (СРИ) с диаметром накопительного кольца 2,2 м и 21 каналом вывода СРИ.На базе разработанных вакуумно-технологических процессов иоборудования для нанесения и травления слоев, ионной имплантации,электронной литографии и новейшей вакуумной техники в 1985 г.

была создана первая в стране интегрированная автоматическая линия,предназначенная для изготовления сверхбольших интегральных схемзапоминающих устройств на ЦМД. Это был поистине революционныйскачок в развитии технологии и техники микроэлектроники. Толькочерез много лет после этого в мировой практике появились установкикластеры аналогичного назначения.Владение современной технологией изготовления СБИС и наличие комплекса необходимого вакуумно-технологического оборудования позволили решить в середине 80-х годов важнейшую проблемусоздания СБИС ЗУ на ЦМД на 1 и 4 Мбит.

Таким образом, был реализован полный цикл создания СБИС от идеи до готового прибора,включая разработку технологии, оборудования и приборов.Разработка различного оборудования, основанного на ионныхметодах обработки, позволила выдвинуть новую революционную задачу создания интегрированной ионной технологии и многоцелевойустановки ионной обработки, реализующей все этапы изготовленияСБИС в едином вакуумном цикле. Технологический процесс такойобработки получил название «имплантографии» — технологии будущего.Развитие электронной промышленности, в особенности микроэлектроники, выдвинуло задачи дальнейшего развития и совершенствования элементной базы вакуумной техники.13Были разработаны новые средства откачки:форвакуумные механические насосы с масляным уплотнением,предназначенные для откачки агрессивных газов, установки дляочистки масла в насосах;• агрегат в химостойком исполнении на базе двухроторного и форвакуумного насоса;• диффузионные насосы с воздушным охлаждением, укороченныесерии диффузионных насосов;• турбомолекулярные насосы на шарикоподшипниковых опорах сциркуляцией смазывающего масла, с консистентной смазкой подшипников и с магнитными опорами ротора;• криогенные насосы заливные и с газовыми микрокриогенераторами;• магниторазрядные и испарительные геттерноионные насосы, комбинированные магниторазрядные насосы, в том числе уникальныемикронасосы магниторазрядные и геттерноионные, предназначенные для встраивания в ЭВП.Разработан целый ряд рабочих жидкостей для вакуумных насосов: минеральных и синтетических, в том числе химостойких для диффузионных и механических насосов, сверхвысоковакуумных для диффузионных насосов, специальных жидкостей для турбомолекулярныхнасосов.Значительное развитие получила вакуумметрическая и течеискательная техника.

Разработаны и освоены в производстве мембраноемкостные вакуумметры ВД-1 и ВД-2, измерения которых не зависятот рода контролируемого газа, тепловые, ионизационные и магниторазрядные вакуумметры и преобразователи давления, в том числе:терморезисторный, блокировочный вакуумметр 13 ВТВ-003; образцовый тепловой ВТСО-1 с малой погрешностью измерения ±10 %; ионизационные блокировочные вакуумметры ВИЦБ-2/7-002 и ВИЦБ-11 сцифровым отсчетом давления; сверхвысоковакуумный ионизационныйвакуумметр ВИЦ 9/0-001 с цифровым отсчетом давления, образцовыйионизационный вакуумметр ВИО-1 с погрешностью измерений менее10%; магниторазрядные блокировочные вакуумметры ВМБ-12,ВМБ-14, ВМБЦ-12, ВМБ-11 с цифровым отсчетом давления, предназначенные для работы в автоматизированных системах, уникальные,не имеющие аналогов за рубежом самоочищающиеся преобразователидавления ПММ-28, ПММ-38, вакуумметр-течеискатель ВТИ-1 и др.Революционные изменения произошли и в течеискательнойтехнике.

Разработаны и освоены в производстве малогабаритные ге•14лиевые масс-спектрометрические течеискатели ТИ1-14 и ТИ1-15, высокочувствительный течеискательный стенд СВТ-2, усовершенствованные галогенные течеискатели БГТИ-7 и ТИ-2-8, принципиально новые электронно-захватные течеискатели 13ТЭ-9-001 и ТИЭ-2, использующие в качестве пробного вещества элегаз.Разработана различная запорная и регулирующая вакуумнаяарматура с ручным и электропневмоприводами как для непрогреваемых, так и для прогреваемых вакуумных систем.Библиографический список1.2.3.Уксусов А.С., Цейтлин А.Б. НИИВТ им. С.А.