Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Подобные установки удачно встраиваются в появившиеся недавно чистые туннельные системы (рис. 1.1,д). В поперечном сечении система состоит из чистых рабочих зон 1, зон присутствия операторов 2 и технических зон 3, В зоне ! (рабочем туннеле) с 11 помощью встроенных систем вентиляции оборудования 7 и с помощью воздуховодов 4 (если оборудование 5 без систем вентиляции) обеспечивается ламинарный поток очищенного воздуха по всей длине туннеля. Операторы, обслуживающие технологическое оборудование, находятся в зоне 2, имеющей обычно ламинарно- струйную аэродинамику.
Давление в зоне 1 несколько выше, чем в зоне 2, так что течения из зоны 2 в зону 1 не происходит. В зоне 3 проводится техническое обслуживание и ремонт оборудования, находятся вентиляторные системы, трубопроводы и коммуникации б. Подобные системы по сравнению с чистыми комнатами при том же классе чистоты дешевле в эксплуатации, поскольку требуют меньшей суммарной мощности вентиляторов, удобнее в ремонте и техническом обслуживании оборудования, проще в таких системах и удалять вредные отходы и примеси, поскольку они попадают в техническую зону 3.
В таких туннельных системах широко применяются и средства локальной защиты подложек. Часто онн транспортируются в герметичных контейнерах с контролируемой атмосферой, при этом пластины прн перегрузке, минуя внешнюю среду, непосредственно поступают внутрь технологической установки.
Широко используются для транспортировки н вакуумнрованные коридоры. Такие системы транспортирования подложек описаны в ~ 12 2 и 12.3. Проблема инородных частиц в производстве больших н сверхбольших интегральных схем (БИС н СБИС) стоит столь остро, что в настоящее время разрабатываются системы контроля и очистки от них даже среды в вакуумных камерах. Разрабатываются специальные роботы для работы в чистых помещениях, механизмы с минимальным выделением продуктов износа, отсутствием карманов н зон, способствующих скоплению пылинок. 1.2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВ Наибольшее применение в технологии производства ИС нашли следу!ощне газы: азот н аргон как нейтральная среда, водород как восстановительная н кислород как окнслительная среда. Поставляемые специализированными предприятиями газы, как правило, не удовлетворяют предъявляемым к ннм требованиям н нуждаются в дополнительной очистке от влаги, пыли и примесей инородных газов, Нормы дополнительной очистки технологических газов приведены в табл.
1.3. Для очистки азота и аргона предназначены установки УОГА производительностью 25; 50 н 100 мз(ч (рис. 1.4). Газ одновременно поступает на регенерацию одного из адсорберов и на очистку, Встроенным нагревателем в регенерируемом адсорбере ад- 12 Таблица 1.3 допустимое холвчествз удалевиых примесей Число пылимж размером более 5 мима!яма Техиологичесхий газ Н,О, точха росы, 'С нг М 2!О 2.!Π— 4 — 60...— 70 — 60... — 70 — 63 — 65 — 75 (3 (3 (3 (3 Полиая очистка 1 10 — з 1 10 1.1Π— з Азот Аргон Кислород Водород Водород для эпитаксии 2.
10 — 4 1 10 Вхадиа ачигтиу Рис. 1.4. Схема установки для очистки азота и аргоиа УОГА-50 ггеигатп сорбент нагревается до температуры 180... 190'С, и выделяемая влага уносится газом, который охлаждается холодильником Т! илн Тз, и поступает на очистку. Для связывания кислорода через электромагнитный клапан К н автоматически регулируемый вентиль исполнительного механизма ИМ в очищаемый газ добавляется водород в количестве, на 0,5... 1,5 о7о превышающем потребное. В очистителе О кислород и водород в присутствии нагретого до 90...100'С палладиевого катализатора образуют воду н доля остаточного кислорода составляет менее 1 10-' %т Затем газ поступает в реактор Р, где при температуре 350 С водород связывается нанесенной на алюмогель окисью меди СНО так, что его остаток не превышает 1 10 ' %.
После теплообменника Тз газ с температурой 30... 35'С поступает в теплообменннк И, охлаждаемый фреоном от холодильной машины ХМ, Прн температуре 3... 5'С большая часть влаги конденсируется н удаляется нз холодильника, Остаток влаги удаляется адсорбером А1 или Аь после чего происходит оконча-- тельная очистка от пыли фильтром Ф, и очищенный газ поступает в сеть. Установка снабжена автоматическими приборами для контроля влаги, кислорода н водорода. Как только в реакто- Вчиа!еи- 5 иота еаа ре Р вся окись меди будет восстановлена и избыточный водород перестанет связываться, его содержание в очищенном газе повысится и клапан Ватто К автоматически закроет- Рнс.
КЗ. Схема установки нля , Водородна 4ргок Очиг4еииыи диффузионной очистки аоноро. ' очистку водород Отлодыд На скруддер ся. Очистка от кислорода ао 'р Ви будет происходить не в о очистителе О, а в реакрд нв нв рд р торе Р за счет окисления восстановленной меди до ее полного окисления, после чего клапан вновь автоматически откроется. I Установки для очистки водорода и кислорода УОГВ отличаются тем, что в них отсутствуют блоки примеси водорода (ИМ, К) и реактор Р с закисью меди.
В остальном конструкция аналогична. Наибольшую степень очистки водорода получают на диффузионных установках за счет диффузии через мембранные или трубчатые фильтры из палладиевого сплава, через которые водород в отличие от других газов легко диффундирует при температуре 430...470'С. Схема установки для диффузионной очистки водорода показана на рнс. 1.5. Очишаемый технический водород через механический фильтр Ф и редуктор РД подают в печь с трубчатым водородным фильтром ПФ, который подогревают электронагревателем.
Очищаемый газ нагревается и диффундирует из полости А через стенки трубок из палладиевого сплава в полость Б. Очищенный газ далее поступает в охладитель ОХЛ и через вентиль подается к потребителю. Часть водорода с концентрированным содержанием примесей удаляется из фильтра через трубку 1, охладитель, ротаметр Р и клапан и подается в скруббер для сжигания. Давление очнщаемого и чистого газов контролируется мановакууметрами МВ. Перед началом работы установки через ее рабочий объем пропускают инертный газ, а затем откачивают до давления около 1 Па (10-' мм, рт.
ст.) После включения нагревателя и прогрева трубчатого фильтра откачка отключается и начинается подача водорода. Очищенный водород имеет температуру не выше 60'С. Палладиевые фильтры обеспечивают содержание влаги в очищенном газе не более 2,7 10 ' кг/мз, а кислорода — до 10-' овз, однако следует учитывать, что они имеют высокую стоимость и ограниченный срок службы. !4 1.3.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕИОНИЗОВАННОР! ВОДЫ Деионизованная вода широко используется при изготовлении ИС как для отмывки полупроводниковой пластины в процессе формирования структуры, так и для приготовления различных растворов. Важнейшими параметрами воды являются удельное электрическое сопротивление, характеризующее долю растворенных минеральных н органических загрязнений и размеры загрязняющих частиц. При выборе подходящего оборудования для получения деионизированной воды важны характеристики исходной воды и требования к уровню чистоты. Так, если для предварительной отмывки пластин пригодна вода с удельным сопротивлением 1... ...5 МОм.см, то для финишных операций отмывки часто необходима вода с удельным сопротивлением 16...18 МОм см и размером загрязняющих частиц менее 0,5 мкм, Требования по удельному сопротивлению очень высоки, если учесть, что после однократной перегонки (дистилляции) в кварцевой посуде оно составляет обычно 0,3 МОМ см.
Для очистки наиболее часто применяются ионно-обменные методы: сорбция ионов с помощью ионно-обменных смол — ионный метод и удаление ионов электрическим током и применением селективных мембран из ионно-обменных материалов — электроионитный метод. Различают централизованную (основную) и финишную очистку воды. Для централизованной очистки используется обычно водопроводная вода нли конденсат после однократной перегонки. Удельное сопротивление очищенной воды должно быть выше 1 МОм см (обычно 5...8 МОм см).
Для финишной используется обычно вода после централизованной очистки, в результате обработки ее сопротивление возрастает до 15... 20 МОм.см. Централизованная очистка проводится на установках УЦ-1, УЦ-2, УЦ-5 и УЦ-1О с производительностью соответственно 1, 2, 5 и 10 мз/ч. Это внушительные сооружения; установка УЦ-10 занимает площадь более 400 м', высота ее составляет 5 м, масса 60 т, Установки финишной очистки ионитные УФ-100, УФ-250, УФ-400 и электроионитные УФЭ-100 и УФЭ-250 с производительностями 100, 250 и 400 дмз/и, напротив, компактны и размещаются непосредственно вблизи места потребления воды. Установка централизованной очистки включает в себя два участка: собственно участок очистки и регенерационную станцию (рис.
1.6), Водопроводная вода или конденсат поступает в теплообменник Т, где проходя по трубам из нержавеющей стали, нагревается до 20...25'С паром, пропускаемым по межтрубному пространству, Затем в кварцевом фильтре Ф вода пропускается через слои дробленого антрацита и кварцевого песка толщиной 1... 2 м, где освобождается от взвешенных частиц и железа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
