Примечание − 1 – Режимы операций напыления уточняются технологом участка при пробном напылении
2 – Расплавление и обезгаживание меди проводятся до напыления хрома
3 – Разрыв во вре6мени между окончанием напыления хрома и началом напыления меди не более полутора минут
4.4 Технические данные
1 Количество материала, распыляемых за один технологический цикл:
ионным распылением -2
электроннолучевым напылением -3
2 Количество одновременно напыляемых подложек за один технологический цикл:
керамических (36x24x1,2) с выводами - 90 шт.
ситаловых (60x48x0,5) -50 шт.
3 Предельный вакуум в рабочей камере 5·10-6мм.рт.ст.
4 Время получения вакуума 5·10-6мм.рт.ст. - 90 мин (при разогретом паромасляном насосе).
5 Рабочий вакуум:
при электроннолучевом напылении 8·10-6мм.рт.ст.
при ионном распылении (с током мишени
не более 250 А ) 5·10-4мм.рт.ст.
6 Напуск газа и стабилизацию давления в рабочей камере в диапазоне 6·10-4мм.рт.ст. до 3·10-4мм.рт.ст.
7 Рабочий газ при ионном распылении - аргон.
8 Количество мишеней - 2.
9 Постоянное напряжение на мишени в режиме ионного распыления ~ 0...3 кВ.
10 Ток мишени при распылении постоянным током
0...400 А
11 Нагрев барабана с подложкой до температуры 3500С и стабилизация его температуры в диапазоне 100...3500С
12 Скорость барабана:
минимальная - 2 об/мин;
максимальная -20 об/мин.
13 Режимы работы установки:
ручной;
автоматический с управлением по времени; автоматический по времени с контролем параметров напыляемых слоев;
управление установкой от средств АСУТП.
14 Питание установки УВН-75П-1 осуществляется от сети переменного тока напряжением 380В, частота 50 Гц.
15 Электрическая мощность, потребляемая установкой при установившемся режиме не более 33 кВт.
16 Для эксплуатации установки необходимы следующие виды питания:
вода холодная - температура 15 + 10°С, давлением 2...4 кгс/см2; расход 650 л/час;
вода горячая - температура 80...90°С, давлением 2...4 кгс/см2; расход 250 л/час.
4.5 Принцип работы установки УВН-75П-1
1 Работа установки УВН-75П-1основана на распылении проводящего материала мишени постоянным ионным током и термическое испарении материала из электронных испарителей с кольцевая катодами. Нанесение материалов методом ионного распыления происходит на внешнюю сторону барабана с подложками, в нанесение материалов методом термического- на внутреннюю. Подложки находятся с обеих сторон барабана и поворачиваются после нанесения пленки на 1800, затем наносится пленка на другую сторону барабана.
2 На установке обеспечиваются в ручном и автоматическом (с управлением по времени или по времени с контролем параметров напыляемых слоев) режимах или при управлении от средств АСУТП следующие технологические операции:
откачка камеры рабочей до давления 6·10-6мм.рт.ст в ручном или автоматическом режимах;
напуск инертного газа в камеру рабочую до давления (6…3)·10-4мм.рт.ст и ВЧ очистка подложек (с напряжением ВЧ 300...500В);
очистка распыляемой мишени и нанесение пленок методом ионного распыления материала.
Питание распыляемых устройств (накала, анода, мишени) осуществляется от шкафа питания и управления;
откачка рабочей камеры до давления 6·10-6мм.рт.ст и нагрев барабана с подложкой до температуры 3500С;
разогрев первого испарителя и нанесение плёнок на подложку методом термического испарения по времени;
разогрев второго и третьего испарителей и нанесение тонких плёнок по времени или по прибору КСТ-1;
естественное охлаждение в вакууме до 800С, напуск инертного газа и выгрузка кассет вручную.
4.6 Схема установки УВН–75П–1
Рисунок 1 – Общий вид установки УВН–75П–1: 1 – прибор ионизационного контроля скорости роста толщины плёнок КСТ-1, 2 – прибор КС-2, 3 – генератор, 4 – установка вакуумной откачки УВН-70А-2, 5 – направляющая, 6 – камера рабочая
Установка УВН-75П-1 (Рисунок 1) состоит из базовой модели типа УВН-70А-2 поз.4, на которой смонтирована камера рабочая поз. 6, шкафа управления поз.7, двух шкафов питания в управления поз.8, прибора ионизационного контроля скорости и толщины пленок КСТ-1 поз 1, прибора КС- 2 поз. 2, генератора поз.З,
4.7 Напыление слоёв хрома, меди на лицевую и обратную стороны подложки
1. Включить установку согласно инструкции эксплуатации
2. Развакуумировать камеру
3. Загрузить испарители навесками напыляемых материалов.
Хром – 0,5 г. Допускается сплав МТЛ-30 – 0,5 г. Медь – 8,0 г.(в два испарителя по 4,0 г.)
4. Установить «свидетель» и проверить сопротивление в цепи «свидетеля»
5. Проверить работу заслонок
6. Закрепить подложки в подложкодержателях лицевой стороной к верху и установить их на карусель установки
Создать вакуум в рабочей камере (остаточное давление не более 5х10-5)
Включить привод вращения карусели (скорость вращения – 15 об/мин)
Прогреть подложки и выдержать при заданной температуре.
Температура 300º±10ºС, выдержать 15±5 минут
10. Подать ток на первый испаритель меди и прогреть навеску до её полного расплавления. Ток – 300-400 А (при закрытой заслонке)
Повторить переход 10 для второго испарителя меди
Подать ток на испаритель хрома и прогреть навеску.
Ток – 300-400 А, время прогрева 8-10 секунд (при закрытой заслонке)
13. Открыть заслонку и произвести напыление плёнки хрома.
Ток – 300 – 400 А, удельное сопротивление контрольного образца Ом/□ «свидетеля» задаётся технологом после пробного цикла напыления
Закрыть заслонку и прекратить подачу тока на испаритель
Подать ток на первый испаритель меди. Ток – 300 – 480 А
Открыть заслонку и произвести напыление меди до полного испарения навески. Момент полного испарения фиксируется по резкому падению тока.
Примечание. Интервал времени между напылениями хрома и меди не должен превышать 1 – 1,5 минуты
Закрыть заслонку и прекратить подачу тока на первый испаритель меди
Повторить переходы 15-17 для второго испарителя меди
Прекратить подачу тока на нагреватель подложек и охладить подложки до температуры 80º±5ºС
Выключить привод вращения карусели
Развакуумировать камеру карусели
Загрузить испарители навесками для напыления обратных сторон
Хром – 0,5 г., меди – 18,0 г. (в два испарителя по 9,0 г.)
С помощью специального механизма перевернуть подложки в подлоржкодержателях
Создать вакуум в рабочей камере
Остаточное давление не более 5х10-5 мм рт. ст.
Скорость вращения 15 об/мин
27. Прогреть подложки и выдержать при заданной температуре
Температура - 250º±10ºС, время выдержки – 10 мин±1мин
28. Повторить переходы 10-21. В случае отсутствия металлизации на обратной стороне подложки переходы 22-27 не выполняются
Снять подложки пинцетом с подложкодержателей и поместить их в эксикатор с силикагелем. Хранить не более трёх суток с момента напыления
Провести визуальный контроль напылённых слоёв. На поверхности подложек не должно быть вздутий, отслоений, загрязнений, выплесков меди. Контролю подвергать 100% микроплат при увеличении не менее16х
Платы с напылёнными слоями передать на последующую операцию
4.8 Измерение удельного поверхностного сопротивления сплошных резистивных слоёв
Измерение проводится с помощью цифрового прибора измерения удельного поверхностного сопротивления полупроводниковых материалов ИУС-3 Дем 2.600.002, микроскопа стероскопического типа МБС-9 ТУЗ-3.1210-78. Используется также спирт этиловый ректификованный технический ГОСТ 18300-87; батист хлопчатобумажный ГОСТ 8474-80, силикагель технический ГОСТ 3956-76
Измерение удельного поверхностного сопротивления сплошных резистивных слоёв проводится следующим образом:
Протереть столик прибора, контактирующую головку, пинцет, напальчники батистом смоченным спиртом
Включить тумблер «сеть» и обеспечить прогрев прибора в течение 5 минут
Откинуть кожух на контактирующем устройстве прибора
Извлечь подложки из кассеты и поместить их на столик контактирующего устройства
Поставить рукоятку в положение «установ»
Совместить четыре отверстия прицела с местом измерения на подложке путём перемещения столика. Расстояние от зондов до края подложки должно быть не менее 5мм
Привести рукоятку в положение «измерение»
Найти диапазон измерения, на котором показания индикаторной лампы старшего разряда отличны от нуля и не гаснет индикаторная лампа младшего разряда. Производить с помощью переключения поддиапазонов
Записать установившееся показание прибора в рабочем журнале
Перевести рукоятку в положение «установ»
Замерить удельное поверхностное сопротивление в одной точке в центре на 100% подложек и в пяти точках (по углам и в центре) на одной подложке из партии. На обратной стороне подложки записать карандашом результаты измерений. Подложку следует считать забракованной при несоответствии удельного поверхностного сопротивления значению, указанному в КД
Примечание: замеры производить до термостабилизации и после термостабилизации плёнок
Поместить подложку на столик стереоскопического микроскопа. Контролю подвергать 100% микроплат при увеличении не менее 16х
Произвести контроль качества резистивного слоя. Слои, полученные вакуумным напылением, должны быть однородного цвета, без царапин, вздутий отслоений, пор, загрязнений и трещин
Допускаются: разнотонность напыленных слоёв, линии, обусловленные следами обработки подложек, не являющиеся царапинами напыленных слоёв, исчезающие при изменении направления освещённости
Рассортировать измеренные подложки по удельному сопротивлению, установить в кассету и поместить в эксикатор
Выключить прибор
16. Передать подложки на следующую операцию, заполнить технологический паспорт.
Выводы
Ознакомились со структурой предприятия и тематикой разработок. Рассмотрели особенности организации разработок изделий и технологической подготовки предприятия.
Ознакомились с нормативно-технической документацией: «Типовые технологические процессы микросборки плат тонкоплёночных» ОСТЧ ГО. 054.238, «Технология сборок микросборок общие требования» ОСТ 107.460091.004-88, «Техническое описание и инструкция по эксплуатации установки УВН-75П-1».
Ознакомились с работой отдела микроэлектроники: определить основные направления деятельности подразделения, ознакомиться с технической и научной базой отдела.
Произвели литературный обзор на тему «Тонкоплёночная технология изготовления ИС».
Произвели детальное изучение установки вакуумного напыления УВН-75П-1. Ознакомиться с возможностями и особенностями данной установки.
Изучили технологический маршрут напыления тонких плёнок на установке УВН-75П-1.
Произвели контроль тонкой резистивной плёнки на установке ИУС-3.
Список литературы
1. Минайчев В.Е. Нанесение пленок в вакууме. – М.: Высшая школа. 1989. – 156 с.
2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – М.: Лаборатория базовых знаний. 2004. – 488 с.
3. Вакуумная техника: Справочник / Е.С. Фролов и др. – М.: Машиностроении. 1992. – 62-65 с.
4. Розанов Л.И. Вакуумная техника. – М.: Высшая школа. 1990. – 239 с.
5. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроволниковых приборов. – М.: Высшая школа. 1974. – 400 с.
6. Метод термического испарения в вакууме [Электронный источник]. – http:// vak.htm
7. ОСТЧ ГО. 054.238 Типовые технологические процессы микросборки плат тонкоплёночных
8. ОСТ 107.460091.004-88 Технология сборок микросборок общие требования
9. Техническое описание и инструкция по эксплуатации установки УВН-75П-1
Страницы: 1, 2, 3, 4
