1. Введение. - 2 -

2. Описание процессной модели. - 3 -

2.1. Таблица процессов. - 4 -

2.2. Режимы процессов. - 5 -

3. Описание комплексной принципиальной схемы установки рентгенолитографии. - 7 -

3.1. Механический интерфейс установки. - 7 -

3.1.1. Перечень элементов КПС механики. - 8 -

3.1.2. Техническое задание на механические компоненты установки. - 8 -

3.1.3. Описание покупных механических компонентов. - 10 -

3.1.3.2. Вакуумная система. - 10 -

3.1.3.2. Система контроля перемещения. - 18 -

3.2. Энергетический интерфейс установки. - 25 -

3.2.1. Перечень элементов КПС системы энергообеспечения. - 25 -

3.2.2. Техническое задание на блоки питания установки. - 25 -

3.3. Информационный интерфейс установки. - 27 -

3.3.1. Перечень компонентов САУ. - 27 -

3.3.2. Описание покупных компонентов САУ. - 28 -

4. Блок усилительный для электрореологического привода. - 33 -

1. Введение.

Литография занимает особое место в производстве интегральных микросхем и может повторяться несколько десятков раз. Литографическая операция включает в себя нанесение резиста на подложку, совмещение подложки и шаблона, экспонирование пластины, проявление, травление и снятие резиста.

Наиболее ответственной в процессе литографии является операция совмещения изображений на пластине и шаблоне, которая во многом определяет точность воспроизведения изображения и, в конечном итоге качество получаемой структуры.

Рентгеновская литография – технологический метод, разновидность микролитографии, широко используется при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, а также прецизионных фотошаблонов для фотолитографии с малыми размерами элементов рисунка. Создание последних и особенно сверхбольших интегральных микросхем (СБИС) находится в центре внимания современной микроэлектроники и требует развития новых технологических методов, позволяющих резко повысить степень интеграции и быстродействия СБИС.

Рентгеновская литография является разновидностью оптической бесконтактной печати, в которой длина волны экспонирующего облучения лежит в диапазоне 0,4 - 5 нм для точечного источника и 0,1-100 нм для синхротронного источника излучения. Несмотря на то, что при рентгеновской литографии используется бесконтактная экспонирующая система, проявление дифракционных эффектов уменьшено за счет малой длины волны рентгеновского излучения.

Основная причина разработки метода рентгеновской литографии заключалась в возможности получения высокого разрешения и в то же время высокой производительности оборудования. Кроме того, за счет малой величины энергии мягкого рентгеновского излучения уменьшается проявление эффектов рассеяния в резистах и подложке, следовательно, нет необходимости в коррекции эффектов близости.

Поскольку рентгеновские лучи практически не поглощаются загрязнениями, состоящими из компонентов с малым атомным номером, то наличие загрязнений на шаблоне не приводит к возникновению дефектов рисунка на резисте. Кроме того, вследствие низкого поглощения рентгеновского излучения рентгеновский резист большой толщины может быть однородно экспонирован на всю толщину, в результате чего в его объеме у окон формируются вертикальные стенки, точно повторяющие рисунок шаблона.

Рентгеновская литография обеспечивает наилучшие условия для достижения субмикронного разрешения при высокой производительности обработки пластин.

2. Описание процессной модели.

Установка рентгенолитографии предназначена для проведения операции экспонирования полу проводниковой подложки. Данная операция является частью технологического цикла производства интегральных схем (ИС).

Процесс экспонирования проводится в атмосфере гелия. Перед напуском гелия производят откачку рабочей камеры до давления 10^-5 Па. Позиционирование подложки относительно рентгеношаблона производится при помощи шестикоординатного электрореологического привода. Контроль за перемещением осуществляется при помощи системы лазерных интерферометров. Число позиционирований привода зависит от размеров подложки (максимальный диаметр 200 мм) и участка экспонирования (25х25 … 90х90).

Весь цикл работы установки состоит из следующих процессов:

1. Контроль давления в баллоне с гелием CONTROL_PHe.
2. Форвакуумная откачка FV_OTK.
3. Высоковакуумня откачка VV_OTK.
4. Включение насоса гидросистемы привода VKL_NGS.
5. Загрузка подложки ZAGR_P.
6. Напуск гелия N_He.
7. Компенсация веса привода COMP_VES.
8. Перемещение столика для экспонирования участка подложки PER_ST.
9. Открытие заслонки OTKR_Z.
10. Экспонирование EXPONIR.
11. Закрытие заслонки ZAKR_Z.
12. Выгрузка подложки VIGR_P.

Установка подложек производится автоматически вакуумным зацепом, куда закрепляется предварительно сориентированная подложка.

Управление процессом осуществляется программой, записанной в САУ, которая выполняет определенную последовательность действий. В САУ приходит сигнал от системы контроля перемещения, которая отслеживает перемещения подложки и обеспечивает точность позиционирования. Происходит сравнение истинного положения КС с требуемым. При точном перемещении (с точностью 0,02 мкм) в зависимости от этого рассогласования САУ формирует управляющий сигнал, проходящий через ЦАП и блок усилителей на ЭР дроссели. Так же САУ формирует сигнал для грубого (длинноходового) перемещения (с точностью 10 мкм), проходящий через ЦАП и блок усилителей на ЭР распределитель (ЭРР).

Процесс экспонирования и позиционирования осуществляется столько раз, сколько модулей на пластине. Далее КС возвращается в исходное положение.