Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

Использование нескольких источников распыления позволяет получать многослойные покрытия. Установка состоит из вакуумной камеры 24, внутри которой на карусели 25 закреп- 108 л ны четыРе цилиндРические каме ы 2 снабженными упл е камеры 27 с открытыми концами, плотнительными элементами. становка создана на базе маг ат она ~ыьюй ~жммы) ПК5- ы ц вон зонои эрозии мишени -! с коль ево" о ой многопозиционн ю с гичеокие операции автоматизированы, кроме р лен и установки подложек нонка имеет четыре рабочие позиции в о щей вакуумной каме е 24: грузки планетарных од пе в подложкодержателей, наг ев рвого и второго распыления, Рабочая каме я.

а очая камера 24 имеет подъемствам для их обслужив печивает дост п к вн т н ивания, чистки и ремонта. Цилиндрические камеры 27 с подложко е и . ы с подложкодержателями 28 перезиции в другую поворотом карусели 25 на 90' вмопривода. На пе в й производится заг р ой позиции — шлюзовой— крышку 23 с последующе" з грузка подложкодержателей й через откидную умным насосом. В ш щей откачкой шлю люзовой камеры форвакуварительная плазмохимичес шлюзовой камере также ос е о уществляется предмичес дложск в реде гамическая очистка п мых через блок натекате. ей Возб ж ен з уждение плазмы осуществляНа второй позиции производится наг ев по Н етьей и четве той по пленок с помощью ма нное о ормление, и он р изводится осаждение пой блокировкой от об магратронов 29.

Пози ции отделены вакууме т щей камеры за счет м г щ левого зазора. Цилинд ндрическая каме а 27 и алого диффузионнорузке подложкодержатечей соедин кинется атмосф Р~Е ри этом уплотнительных элеме у 1 с вляется с помощью сильфонов 30. После ш.чюзования и и пе ех м нтов на то ах и при переходе цилиндр чала опускается, затем поворачина угол 90' и поднимается вве х о вверх до плотного соединения ых элементов цилин ов верх- камеры 24.

При это ом приводной вал пл н л ндров 27 с верхней стенко жателя 28 входит в о планетарного подложкодей т в зону зацепления с вых ердвижения 26, соединенного с п нво ~ходным валом ввода Н й ра очей позиции в зон об и о у работки напускается чий газ; таким об азо 28 п б оты каждой позиции, По л получают вращение через ввод 26 и п з ввод и, обкатываясь по ребру на ершат пл вета ное движение отн созначительно уме ньшает погрешность осительно источника 29, что ть толщины пленок д +.5 а о о 109 на подложках диаметром 75... 100 мм.

Производительность установок такого типа составляет 150... 200 подложек диаметром 75 мм в час, что при достаточно высоком уровне точности толщины и чистоты тонкопленочных элементов удовлетворяет потребности промышленности. Высокой производительности во многом способствует групповой метод обработки, а небольшой разброс толщины наносимых пленок обеспечивается планетарным перемещением подложек. Важной тенденцией развития ИС является увеличение размера подложек. При переходе на подложки диаметром 150 и 200 мм использование группового метода обработки становится причиной разброса параметров отдельных кристаллов, расположенных в центре подложки и на ее периферии. По этой причине появились установки для осаждения тонких пленок нового поколения (рис.

5.15,д), реализующие, как и самые первые УВН (рис. 5.15,а), индивидуальный метод обработки, Задача создания высокопроизводительного оборудования заставила компоновать УВН по принципу непрерывного действия. Установка непрерывного действия (рис. 5.15,д) марки 01НИ-7-015 предназначена для вакуумного нанесения пленок металлов и сплавов с поштучной обработкой и автоматической кассетной загрузкой и разгрузкои пластин. В ней полностью исключено влияние откачной системы на цикловую производительность, обеспечены однородные и стабильные условия процесса нанесения пленок, Установка создана на базе многосекционного магратрона ПП10-1 с плоскопротяженной зоной эрозии мишени. На крышке установки в первой позиции расположен нагреватель 37, на второй позиции — блок магратронов 38.

Особенностью конструкции является то, что камера распыления имеет вакуумную блокировку, Давление и состав атмосферы в рабочей камере и камере распыления различны вследствие того, что камеры соединяются друг с другом каналами 39 для прохождения цепного конвейера, имеющими малую проводимость газов в молекулярном режиме. Это обеспечивает перепад давлений в камерах в 100 раз. Так, при давлении аргона в камере магратрона 1,3 Па в рабочей камере поддерживается давление 5.10-а Па. Загрузка подложек осуществляется нз кассеты 32 шлюзовой камеры 34 с помощью механизма шагового перемещения кассеты поштучно на конвейер 43, выполненный в виде плетеного проволочного полотна из нержавеющей стали.

Кассета 32 загружается в шлюзовую камеру 34 при закрытом затворе 35 через дверцу 33. Выгрузка обработаных изделий осуществляется нз камеры 40 после заполнения кассеты 41. Подача подложек нз шлюза 34 на конвейер 43, а затем в шлюз 40 осуществляется с помощью механизмов 42 и 35.

Однако непрерывность работы такой установки обеспечивает- 110 ся лишь в пределах обработки одной кассеты, вмещающей, как правило, 25 подложек. При выгрузке всех подложек из кассеты 32 (рис. 5.15,д) необходимо время на разгерметизацию шлюзовой камеры 34, замену кассет и откачку шлюзовой камеры. Этих потерь времени можно избежать при создании вакуумных автоматических линий для изготовления тонкопленочных элементов ИС, На рис. 5.15,е показана вакуумная автоматическая линия УЧ-!200 фирмы 1.еуЬо!д-Негаепз (ФРГ), состоящая нз модулей загрузки 51 и выгрузки 49, шлюзовых модулей 45 и 50, модуля осаждения пленок 47, В таких линиях может осуществляться как индивидуальная, так и групповая обработка пластин большого диаметра.

Подложки, закрепленные на плоских подложкодержателях 44, через дверцу в шлюзовой камере 45 автоматически загружаются в нее, Там может производиться нагрев подложек с г) Рис. 5.16. Варианты модульной компоновки установок нанесения тонких пленок 111 помоп1ью устройства 46. При необходимости в шлюзовой камере можно обеспечить ионную очистку подложек.

В рабочую камеру 47 подложки поступают через щелевой вакуумный затвор. Применение нескольких магнетронных источников распыления 48, имеющих протяженную форму, позволяет быстро, с высокой равномерностью по толщине и высокой чистотой получать пленки самого разного состава. Можно получать многослойные, многокомпонентные, магнитные, диэлектрические и многие другие виды тонкопленочных элементов ИС. Разработка вакуумных автоматических линий требует больших затрат времени и средств, а технология изготовления ИС меняется довольно часто. Поэтому конструкция вакуумных автоматических линий должна обладать гибкостью, легко перестраиваться на реализацию новых технологий, Этому способствует модульный принцип построения линии (рис.

5.16). Набор унифицированных элементов — модулей: подложконосителя 1, загрузочной камеры 2, шлюзового загрузочного устройства 6, рабочего модуля 3, промежуточной камеры 8, загрузочно- разгрузочного устройства 5 и вакуумных затворов 4 позволяет компоновать УВН практически всех типов, показанных на спирали развития УВН (рис. 5.15). Так, можно собрать установку периодического действия (рис.

5.16,а), возвратного (рис. 5.16,6) н прямоточного шлюзования (рис. 5.!б,в). Пополнив комплект модулей автоматическим загрузчиком 7 (рнс. 5.16,г), можно получить вакуумную автоматическую линию, которая может быть встроена в гибкое автоматическое производство ИС.

5.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ, ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ ЭПИТАКСИИ Использование электронных пучков в качестве универсального технологического инструмента позволяет не только изменять свойства обрабатываемых материалов, но и очень точно контролировать зти изменения. С помощью электронных пучков можно нагревать поверхность полупроводниковых подложек для их обезгаживания и очистки, отжигать подложки после ионной имплантации, расплавлять материал в электронно-лучевых испарителях при нанесении тонких пленок, при сварке корпусов и приварке выводов ИС.

Для получения особо чистых материалов, применяемых в производстве ИС, широко используется вакуумная электронно-лучевая плавка, Электронные пучки малых диаметров используются для формирования элементов топологии ИС при облучении ими электронорезиста, а также для контроля химического состава и размеров элементов прн Оже-спектроскопин и растровой электронной микроскопии, Кроме того, с помоп1ью электронных пучков производят возбуждение и поддержание плазмы 112 в системах ионного травления, распыления, автоном- 4 ных источниках ионов, нейтрализацию ионных пучков т и другие процессы.

кнаспсн Метод электронно-лучевого испарения (рис. 5.!7) р-. — — . 1 позволяет проводить прямой нагрев поверхности, — а что дает возможность применять водоохлаждаемые и тигли и таким образом исключать взаимодействие испаряемого материала со РИО. 6.17. СХЕМа УСтаНОВКИ ЭЛЕКТРОННО-ХУЧВ ного испарении стенками тигля. В водоохлаждаемый тигель 6 помещается испаряемый материал, который с помощью пушки 1 разогревается электронным пучком 8 до температуры кипения, В потоке образовавшегося пара 2 расположена подложка 4, на которую осаждается пленка.

Характеристики

Список файлов книги