К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Длительность рабочих ходов машин опредюгяется технологическим процессом: способом технологического воздействия (вгщом технолопги), режимами обработки, совмещением операгшй во времени и т.д. Сокращение длительности технологических воздействий в процессе производства ИЭТ яюшется важнейшим факюром повышения производительности оборудования и эффективности производопи в целом.
Совершенство любого технологического процесса, его про грессивно си, могут быль оценены показателем технологической производительности Л как величины, обратной времени рабочих ходов (р. Тогда формула для подсчета производительности (1.2.1) приобретает вил Длительность холостых ходов определяегсл, в первую очерель, выбранным принципом действия машины, ее струхтурнокомпоновочным решением и степенью автоматизации. Зги факторы более консервативны, чем технологические. Например, время перевода карусели в машинах заварки, откачки мало зависит от длгпельности стоянки карусели, когда выполнаюпж рабочие операции. На рис.
1.2.8 приведены рассчитанные по (1.2.2) графики зависимости производительности машин (г от технологической произволительности 1( при различных значениях времени холостых ходов 1„. С их помощью можно иллюстрировать диалекппгу развития рабочих машин: для кюкдого конкретного типа машины в соответствии со структурно- компоновочным решением время холостых ходов относительно стабильно ((х согвт).
Поэтому при совершенствовании технологии в рамках этой машины (( уменьшается, Л растет) рост производительности имеет асиюпотический характер. Как только дальнейшее совершенствование технологии посредством роста производительности данного типа машины становится неРаЦиональным (61 -+ (гпвю), ДаннУю машину заменяют новой - с 1дзугнм структурно- компоновочным решением, болев высоким технологичбское обеспечение ндлежности издллий электроники зр уровнем автоматизации, меньшим значением времени холостых ходов (гхх < 1'„1).
это дает новый толчок развитию технологии до тех пор, пока и новая машина не досппнег предела своей производительности, что въыывает дальнейшие поиски и появление новых, как правило, нетрадиционных структурно- компоновочных и конструктивных решений (Гху < Гх2 < Гхг). ПРоЦесс этот можно иллюстрировать примерами различных генераций машин одинакового функционального назначения: вакуумные посты - линии термовакуумной обработки, установки контактной Фотолитографии - проекционные литографические установки, "колпаковью" УВН - многокамерные установки шлюзового типа и др.
Следовательно, диалектика развития технологических машин заключается в том, что периоды непрерывного развития технологии чередуются с периодическими кардинааьными преобразованиями конструкшгй и компоновок машин при общей закономерности развития, коГда «г«ис = еа Кр г яс= й-+О Таким образом, ввхщая конкретная машина с реальными рабочими и холостыми ходами имеет свой "потолоК' производительности, который может быль поднят в следующем поколении машин. г.з.з.
ТехнолОгическОБ ОББспечение наЛежности изделий влкктгонной ткхннки Вюкнейшим показателем уровня технолопш ИЭТ и технического обеспечения пронзводспи яюшегся процент выхода годных (ПВГ). ПВГ и надежность ИЭТ находятся в непосредспюнной Функциональной связи, казорая определяется проехтными нормами, физической структурой ИЭТ, маршрутом изпповления, спецтехнологнческим оборудованием, методами технологического и функционального контроли, нормами контроля и обьемами выборок, метрологическим обеспечением.
Зтн факторы явзпотся такзге функцией времени, определюощей текущее положение на кривой освоения производства и роста технического обеспечения. Как правило, при переходе на новый уровень технологии и освоении нового класса ИЭТ происходит резкое снккение ПВГ, которое в дальнейшем компенсируется совершенствованием технологии и повышением уровня орщнизавионнотехнического обеспечения. Обычно считается, что ПВГ и надежность связаны друг с другом. Однако в некоторых случаях увеличение ПВГ происходит за счет уменьшения надежности. Зто подтверждается изменением норм отбраковки в сторону их расширения. Выбор обоонованных норм, учет взаимосвязи ПВГ и надежности на всех этапах проектирования и производства ИЭТ и, в частности, сверхбольших интегральных схем (СБИС) яюшются важнейшей задачей при переходе к субмикронной технологии. Процент выхода годных (ив примере СБИС).
В общем виде значение ПВГ определяется как произведение вероятности получения годной СБИС по параметрам и вероятности бездефектной обработки в полном цикле изготовления. При этом предполагается, что существуюп1ие функциональные зависимости параметрического выхода и дефа хтн ости структуры малы и ими можно пренебречь. Зто положение действительно можно принять, если рассматривать последствия дефектов как катастрофические. Априори ясно, что часть дефектов структуры приводит именно к параметрическим отказам (например, внесенный в процессе литографии топологический дефект резистора, приводящий к изменению его номинала, но не дающий разрыва цели), однако это позволяет разделить технолопгческие Факторы и обеспечип адекватность принимаемых мер и соответствующее исправление значения ПВГ. Таким образом, на этапе изготовления кристаллов значение ПВГ можно оценить выражением ПВ«'я = РвРа100 %, где Рв - вероятность параметрического выхода кристаллов и пластин; Рд - вероятность бездефекгной обработки пластин и кристапса.
Сделав еще одно доп)оценив о слабой связи параметрического брака на отдельных циклах обработки (хотя в общем виде это не так), получим М Рп П Рло Щ1 где РБ1 - параметрический выход на оздельных операциях; М - число технологических обработок, сопровождающихся параметрическим контролем. Ясно, что величины Рл1 зависят не только от характера распределения значимых параметров обрабатываемой структуры на данной технологической операции, точности настройки процесса стабильности работы технологического оборудования во времени, воспроизводимости параметров от партии к партии, но и от обоснованности норм и достоверности технологического контроля, его точностных н метрологических хариггеристик.
Значение М имеет постоянную тенденшно к умличенито, что связано как с уаюжнением самой физической структуры, так и с уменьшением допусков на параметры из-за увеличения функциональных задач кристаллов и относительного уменьшения допусков на электрофизическне характеристики СБИС. 40 Глава 1.2. ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ В ЭЛЕКТРОННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ Раяяие - ! Саучаяяие ! Старээие ошсаэы ! отказы ! (лэгралаяяя) а > Ряс. 1,2.9. Двасуаюы ватеясяавасти атаазаа ИЭТ) а - дефекты ахаиаа - локальные, струхтувиие, тавазотичаахиа, дефекты аварки, загрязнения; б - шуми (виешиие факторы), иедастагачиая иедажиасть струхт)рм, варяаивя параметров, случайные сбои из-за ваздейатзвя космического фона; е - злехтрамисраяиз, горячие ношптли, агвухтува в состав окаяха, яарамегрм фиючеакай структуры, напршхаива пвгавиа и рахимы работы, загразиеюш; А -+ В - переход иа новую струхтуву СБИС вли значимые взиеиеиия технологии (левахал иа другой маршрут, изменения диаметра лластвиы, омена ааатааа абарудаваюш или исходных материалов) В современном технологическом цикле производспш СБИС значение М достигает 90 - 120, что при необходимости обеспечения значения Рв а 0,8 ...
0,9 привалит к Рлс В > 0,9992. Ясно, что подобные значения параметрического выхода требуют совершенно новых подходов и привычные технологические методы проб и ошибок в данном случае неприемлемы. Субмихроиная технология строится цо приишспу летерминиро ванной обработки, кспорая дает упрашиемое воздействие на обрабатываемые структуры ш ы1л и контроль параметров в реальном масштабе времени.
Для обеспечения соответствующего уровня надежности СБИС уже на этапе проектирования должны быль аогласованы возможные вариации технологических обработок, проектные нормы и нормы контроля. После этого вас усилия технолога должны быль направлены иа повышенме ПВГ„. Значение ПВГ меняется от пластины к пластине и во времени, например в зависимости от сезонных колебаний, связанньи с вариацией организационно-технологического обеспечения стабилизации значимых параметров.
В течение определенного периода времени вьиод годных возрастает со скоростью, описываемой кривой освоении данной СБИС с определенными технологическими факторами, от которых значение ПВГх также может измеюпъся. К таким факторам следует отнести, в первую очередь, класс чистоты технологичвских зон, класс спецгехнологического оборудования, диаметр пластины, чистоту походных реактивов, освоенность производства в целом, уровень профессиональной подготовки персонала и т.д. Надежиаеп СБИС. Для установления взаимоавязи надежности и ПВГ„целесообразно учитывать динамику интенсивности отказов.
Ранние отказы практически определяются уровнем технологии и соглааованием с проектными нормами, обоснованностью норм технологического контроля и способом отбраковки негодных стр)хтур (рис 1.2.9). Значение интенсивности отказов в области б определя- ется надежностью выбранной физической структуры, запасами по электрическим параметРам, устойчивостью к воздействию внешних факторов (сбои по питанию, космические частицы). Сочетание схемотехнических решений и оптимизированной физической структуры с учетом возможных параметров в процессе изготовления определяет интенсивность отказов в данной области. Темп роста интенсивности отказов в области в определяется конструктивно-технологической надежностью изготошиемой структуры СБИС, запасами электрической прочности диэлектриков, устойчивостью слоев металлов к явлениям элексромиграции, режимами работы СБИС (температурные, электрические), степенью чистоты сформированных слоев, плотностью структурных дефектов и степенью совершенства структуры материалов, уровнем помрхиостных загрязнений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
