Панфилов Ю.В. и др. - Оборудование производства интегральных микросхем и промышленные роботы (1053470), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Значительная экономия деионизованной воды достигается за счет применения установок очистки и регенерации деионизованной воды 3, 6, собирающих ее со всей линии. Транспортировка и подача реактивов на рабочие места осуществляется двумя установками 9. Установки комплекса «Лада-1 Электроника» обеспечивают проведение всех операций в обеспыленной (не более двух частиц размером 0,5 мкм в 1 дм' воздуха) среде, при этом исключается контакт рук оператора с обработанными пластинами благодаря применению многоместных унифицированных кассет. Несмотря на разнообразие методов, применяемых при химической обработке подложек, химико-технологические установки различного назначения имеют общую структурную схему и включают ряд однотипных узлов.
В их число входят рабочий стол, блок пылезащиты, технологические ванны и камеры, блоки гидравлической, пневматической и контрольно-измерительной аппаратуры. Рассмотрим в качестве примера принцип действия и устройство установки химической обработки пластин, а также установки отмывки и сушки. Установка химической обработки (рис.
3.2,а,б) содержит четыре ванны, закрепленные на поддоне 5. Трн ванны 1, выполненные из фторопласта и снабженные фторопластовыми крышками, служат для химической обработки пластин, а трехсекционная ванна 4 из полипропилена — для каскадной отмывки пластин в деионизованиой воде, В каждой ванне могут размещаться две унифицированные 25-местные кассеты. 1 г и 1 иа , о — -д„к ялику иатпиеиппиипп- ~Я пипия и ппяпяииеаятаияая а,) й) Рис 3.2. Принципнвльнаи схема (а) и общий внд (б) уствновкн химической обработки 38 г а ;и ймаяий уппуук Лапа ли~вял- Кила.то иая Пел- иа)(ия тииляиия а) у(еипяипп- яаяяаяяпиа Рис. 3.3.
Прниципинльнви схема (а) и общий вид (б) устнновки отмывки и сушки При подготовке установки к работе ванны 1 заполняются реактивом за счет ооединеиия установки транспортировки и подачи реактива электромагнитным клапаном 8 с магистралью сжатого воздуха. Температура реактива в ваннах регулируется электронагревателями 2 в диапазоне 50...120'С с погрешностью -+5'С. Для удаления отработанных реактивов используются насосыэжекторы 3, в которых разрежение создается потоком воды с давлением более 0,4 МПа. При откачке реактива он смешивается с водой в пропорции 1;2.
Подача воды в каскадную ванну 4 ведется снизу через дно и решетку левой по чертежу секции, а слив воды — через решетку и дно правой секции, Секции разделены разновысокими перегородками, что обеспечивает перелив воды слева направо. Кассеты с пластинами перемещаются в обратном направлении, поэтому промывка завершается в секции с наиболее чистой водой, Управление подачей деионизоваиной воды в ванну 4 и водопроводной воды в эжекторные насосы производится вентилями 7. Для периодической промывки ванн деионизованной водой используются краны-рассеиватели 6; поддон 5, облицованный полипропиленом, соединен со сливом для удаления остатков воды н реактивов.
Не занятая ваннами площадь поддона закрыта перфорированными решетками, через которые продукты химических реакций отсасываются в вытяжную вентиляцию. Поддон выполнен в виде столешницы в верхней части унифицированного стола 10 (рис. 3.2,б), на передней панели которого установлены регистрирующие приборы и ручки управления, а в задней части — воздухопровод для подключения к вытяжной вентиляции. В основании стола размещается блок пневмогидравлической аппаратуры.
Над столом с ваннами расположен блок обеспыливания 9, создающий вертикальный ламинарный поток 39 очищенного воздуха, преграждающего поступление воздуха нз помещения к технологическим ваннам. Установка отмывки и сушки (рис. З.З) последовательно осуществляет струйную обработку пластин деионизованной водой и сушку горячим азотом при одновременном центрифугнровании. Блок отмывки и сушки выполнен в виде цилиндрической камеры 1 (рис. З.З,а), через дно которой введен вал центрифуги 6.
Привод вращения центрифуги 7 содержит электродвигатель постоянного тока с регулируемым числом оборотов и клиноременную передачу. На валу центрифуги закреплена крестовина с гнездами для установки четырех кассет и с пластинами. Камера закрывается сверху откидной крышкой 2, которая в рабочем состоянии прижимается к торцу камеры через прокладку с помощью пневматического затвора 5, В центре крышки закреплен патрубок 3 с форсунками, через которые падается вода для струйной обработки и азот для сушки.
Подача воды и азота управляется последовательным включением электромагнитных клапанов 8, причем в магистрали подачи азота установлен электрический нагреватель 9, подогревающий его до 60'С. В дне камеры выполнено сливное отверстие, сбоку расположен патрубок для соединения с вытяжной вентиляцией. Блок отмывки и сушки размещается в верхней части унифицированного стола 10 (рис. 3,3,б), на лицевой панели которого расположен пульт управления установкой.
Над столом установлен унифицированяый блок обеспыливания 11. Установка позволяет одновременна обрабатывать 100 пластин диаметром 60 и 75 мм или 50 пластин диаметром 100 мм. Время отмывки и сушки регулируется автоматически в диапазоне 50... ...240 с. Частота вращения центрифуги при отмывке пластин составляет 20...500 мин-', при сушке 1200... 1400 мнн — '. 3.2. ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ОБОРУДОВАНИЕ МИКРОЛИТОГРАФИИ Микролнтография применяется для создания в диэлектрических и металлических пленках на поверхности подложки рельефа требуемой конфигурации. Для этого на поверхность подложки наносят олой ревиста, способного под действием излучения определенной длины волны изменять свою стойкость по отношению к проявителям. Далее слой резиста экспонируют (чаще всего через шаблон) требуемой дозой излучения.
В результате локального воздействия излучения свойства резиста меняются, что позволяет прн проявлении удалить ненужные участки пленки и образовать на подложке защитную маску с заданным расположением элементов. Вскрытые в пленке ревиста окна могут в дальнейшем использоваться для травления технологических слоев подложки. 40 Рис. 3.4. Участок химико-технологической обработки линии «Лада-!2бъ Я У 4 Х Е б 4 4! В соответствии с этапами технологического процесса комплект оборудования для микролитографин должен включать установки: для очистки поверхности подложек, для нанесения резнста и его термообработки, для совмещения очередного рисунка топологического слоя с ранее полученным на подложке и его экспонирования, для проявления и термообработки фоторезиста, для травления технологических слоев.
Таким образом, комплект оборудования для микролитографии является сложным технологическим комплексом, включающим разнородное по принципу действия оборудование: механическое, химико-технологическое, термическое, оптико-механическое. Химико-технологические и непосредственно связанные с ними термические установки составляют наибольшее число единиц оборудования в комплексе микролитографии и во многом определяют его производительность и качество формируемых слоев. Оборудование для локального экспонирования резистов является самостоятельным классом оптико-механического оборудования, оно рассмотрено в гл. 7 и 8. Наиболее распространенным видом микролитографии является фотолитография. Линия фотолитографии «Лада-125» предназначена для формирования рельефа в слое фоторезиста на подложках диаметром 76, !00, 125 мм в условиях массового производства ИС.
Оборудование линии позволяет также контролировать качество получаемого рельефа и проводить отмывку фотошаблонов с размерами 102Х102, !27К127 мм. Линия имеет модульную структуру и состоит из отдельных автоматических установок с индивидуальными постами загрузки- выгрузки пластин в кассеты. Участок химико-технологической обработки линии «Лада-125» показан на рис. 3.4. Все установки размещены в пылезащитных шкафах 1, Устройство загрузки-выгрузки 2 размещается в начале каждого участка линии и производит перегрузку пластин в унифицированные технологические кассеты. Кассета емкостью 25 пластин вручную переносится в автомат гидромеханической отмывки 3, выходя из которого пластины автоматически перегружаются на ленту установки 4 для ИК-термообработки.