Министерство науки, высшейшколы и технической политики Российской Федерации
Московский государственныйтехнический университет
им Н.Э. Баумана
______________________________________________________________
Калужский филиал
Кафедра П6-КФ
О Т Ч Е Т
по технологическойпрактике по темам
1.Кристальное производство МС 564ИЕ10
1.1Операция спецокисление
1.2Операция удаление фоторезиста в смеси Каро
2.Сборочное производство МС К425НК1
2.1 Операция нанесение слоя компаунда окунанием
Студентгр. ФТМ-81 Тимофеев А. Ю.
Руководительпрактики от КФ МГТУ
ЗайончковскийВ. С.
Руководителипрактики от АО “Восход”
ШашкинаЛ. И.
ЛадышеваИ. Н.
г. Калуга
1997 г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
КРИСТАЛЬНОЕПРОИЗВОДСТВО 3
ОТЧЕТ ПОПРОВЕДЕННЫМ ЭКСКУРСИЯМ 3
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ 3
МАРШРУТИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛА 564ИЕ10 4
ОПЕРАЦИЯ СПЕЦОКИСЛЕНИЕ 5
Оборудование. 5
Подготовка рабочего места и организация трудовогопроцесса. 6
Технологическийпроцесс. 7
ОПЕРАЦИЯУДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА В СМЕСИ КАРО 9
Оборудование. 9
Требования безопасности. 9
Подготовка рабочего места и организация трудовогопроцесса. 10
Технологический процесс. 11
КОНТРОЛЬЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРИСТАЛЛА12
Оборудование. 12
Алгоритм программы разбраковки. 12
СБОРОЧНОЕПРОИЗВОДСТВО 15
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ 15
МАРШРУТИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОСХЕМ К425НК1 16
ОПЕРАЦИЯ
НАНЕСЕНИЕ СЛОЯКОМПАУНДА ОКУНАНИЕМ 18
Подготовка рабочего места. 18
Организация трудового процесса. 18
Технологический процесс. 18
Требования безопасности. 19
Дополнительные указания. 19
ЛИТЕРАТУРА 21
КРИСТАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ОТЧЕТ ПОПРОВЕДЕННЫМ ЭКСКУРСИЯМ
Входе практики была проведена экскурсия в цехе кристального производства, в ходекоторой ознакомились со следующими участками:
· Участок чистой химии;
· Участок нанесенияфоторезиста;
· Участок фотокопии;
· Участок технохимии;
· Участок плазмохимическоготравления;
· Участок диффузии;
· Участок ионного легирования;
· Участок нанесениядиэлектрических пленок;
· Участок напыления;
· Участок контроляэлектрофизических параметров;
· Участок испытаний.
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Микросхема564ИЕ10
Микросхема содержит два отдельных четырехразрядныхдвоичных счетчика. Триггеры каждого из них устанавливаются в исходное состояние(нулевое) при подаче уровня 1 на вход R. Триггеры счетчиков 564ИЕ10переключаются в момент спада импульсов положительной полярности на входе СР приуровне 0 на входе CN. Возможна подача импульсов отрицательной полярности навход CN при уровне 1 на входе СР. Такимобразом, входы CP и CN объединены логической функцией И. При соединениимикросхем 564ИЕ10 в многоразрядный счетчик с последовательным переносом выводы8 подключаются к входам СР следующих, а на входы CN подают уровень 0.
На счетчике 564ИЕ10 можно собрать делитель частоты скоэффициентом деления от 2 до 15.
Рис. 1. Графическое изображениеМС 564ЕИ10 Рис. 2. Временнаядиаграмма работы счетчика564ИЕ10
МАРШРУТИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛА 564ИЕ10
1. Формирование партии пластин.
2. Гидромеханическая отмывка пластин.
3. Химическая обработка.
СмесьКаро (H2SO4+H2O2),перикисьно-амиачная смесь. Оборудование—
линия “Лада 125”.
4. Окисление 1.
УстановкиСДОМ, АДС. Температура 1000ОС. О2+пар.
5. Фотолитография.
Формированиеобласти р-кармана.
5.1.Нанесение фоторезиста.
Фоторезист — ФП383.
Установка ХБС.
5.2.Совмещение экспонирования пластин ЭМ — 576А.
5.3.Проявление фоторезиста.
Проявитель — едкий калий.
5.4.Дубление фоторезиста.
Установки “Лада”.
5.5.Травление окисной пленки.
Буферный травитель.
5.6.Контроль.
6. Ионное легирование.
Бор1. “Карман”. Установка “Лада 30”.
7. Снятие фоторезиста.
7.1.Плазма. Установка “08 ПХО 100Т-001”
7.2.Смесь Каро.
8. Химическая обработка.
9. Разгонка бора. “Карман”.
Температура1200ОС. О2+азот.
10. Вторая фотолитография.
Формированиеобластей сток- исток р-канальных транзисторов и р+-охраны.
11. Ионное легирование.
Бор2. Сток- исток. Установка “Везувий-3М”.
12. Снятие фоторезиста.
Плазмаи смесь Каро.
13. Химическая обработка.
14. Разгонка бора. Сток- исток.
Температура1000ОС, О2+пар.
15. Третья фотолитография.
Формированиеобластей сток- истока n-канальных транзисторов и n+-охраны.
16. Химическая обработка.
17. Загонка фосфора (диффузионный метод).
Температура900ОС. Диффузант — POCl3.
18. Снятие фосфорселикатного стекла.
HF: H2O =1 :10.
19. Разгонка фосфора.
Температура1000ОС. О2+пар.
20. 4Я фотолитография.
Вскрытиеобластей под затвор и контактные окна.
21. Окисление 2 — подзатворный диэлектрик.
Температура1000ОС. О2+HCl.
22. Стабилизация фосфора.
Температура900ОС. Диффузант — POCl3.
23. Подлегирование.
24. Отжиг подзатворного диэлектрика.
25. 5Я фотолитография.
Вскрытиеконтактных окон.
26. Химическая обработка.
27. Напыление Al+Si.
Установка“Магна 2М”.
28. 6Я фотолитография.
Формированиеалюминиевой разводки.
29. Вжигание алюминия.
Температура475ОС в азоте.
30. Нанесение защитного окисла.
Температура400ОС. SiH4+O2.
Установка“Аксин”.
31. 7Я фотолитография.
Вскрытиеконтактных площадок.
32. 8Я фотолитография.
Защитапластин фоторезистом.
33. Контроль ВАХ (пробивное напряжение, пороговоенапряжение, прямое напряжение и др.).
34. Контроль электрических параметров.
35. Контроль внешнего вида.
ОПЕРАЦИЯСПЕЦОКИСЛЕНИЕ
Оборудование.
· система диффузионная (смтабл. 1)
· стол монтажный СМ-4 А2МО 238 001 ТУ
· реактор кварцевый Æ07-0397
· реактор кварцевый Æ07-0541
· крючок кварцевый Æ09-1067
· лодочка кварцевая Æ09-1216
· подставка Æ09-1215
· стаканчик СВ24/70 ГОСТ 25 336-82
· пинцет ПС 160х3.0 ТУ 64-1-37-78
· пинцет Æ09-1114
· часы электрические вторичные показывающие ВЧС2-М2ПВ-400-323К ТУ25-67-1503-82
· пластина кремния 7590592 10300 00022
· пластина кремния спутник 7590592 10300 00022
· водород хлористый сжиженный марки Э ТУ 6-01-4689387-42-90
· спирт этиловый ректификованный технический марки “Экстра” ГОСТ 18300-87
· кислород СТП ТВО 054 003-89
· азот СТП ТВО 054 003-89
· напальчники типа II вида Б№4 ТУ 38.106567-88
· салфетка из мадаполама (350х253) мм 7590592 10301 00043
· салфетка из батиста (150х150) мм 7590592 10301 00045
· пленка полиэтиленовая марки На, полотно, 0,040х1400, I сорт ГОСТ10354-82
Подготовка рабочего места и организация трудовогопроцесса.
1.1 Подготовку рабочего места и организацию трудовогопроцесса проводить в соответствии с требованиями табл. 1.
1.2 Технологическую операцию осуществлять ссоблюдением требований
ТВО 045 954ИОТ, 17.25351.00003 ИОТ, ТВО 045 829 ИОТ, ТВО 045 982 ИОТ.
1.3 Соблюдать требования производственной гигиены поСТП 17-001-90.
1.4 Параметры микроклимата должны соответствоватьСТП 17-001-90:
(1000,10000;22±2; 50±10).
1.5 Время межоперационного хранения пластин должносоответствовать требованиям СТП 17-097-88.
1.6 Проверить наличие вытяжной вентиляции на системедиффузионной, в специальном шкафу для хранения баллона перед началом работы схлористым водородом. Производить работу с хлористым водородом при выключеннойвентиляции запрещается. При отключении вентиляции немедленно закрыть вентиль набаллоне с хлористым водородом.
1.7 Продуть кварцевый реактор, оснастку хлористымводородом с расходом(10-15) л/час не менее 30 минут:
1) вначале первой смены;
2) после смены оснастки, трубы;
3) замены баллона с хлористым водородом;
4) если время между процессами превышает 24 часа, споследующей продувкой азотом не менее 10 минут с расходом согласно таблице 2.
1.7.1 Перед включением хлористого водорода продуть линию подачи магистральнымазотом не менее 10 минут с расходомсогласно таблице 2.
1.7.1.1 Включить подачу азота, регулируя расходнатекателем на ротаметре.
1.7.1.2 Открыть вентиль подачи азота на линиюхлористого водорода (вентиль с маркировкой “N2”).
1.7.1.3 Открыть вентиль с маркировкой, установитьрасход (10-15) л/час натекателем на ротаметре. Регулировать давление вмагистрали при необходимости редукторомнизкого давления .
1.7.1.4 Выключить продувку азотом, перекрыть вентильс маркировкой “N2”.
1.7.2 Выставить необходимый расход кислородасогласно табл. 2.
1.7.3 Открыть в вытяжном шкафу вентиль на баллоне схлористым водородом поворотом вентиля против часовой стрелки.
1.7.4 Подать хлористый водород в систему, повернуть вентиль редуктора почасовой стрелке.
1.7.5 Проверить расход по ротаметру для подачихлористого водорода в реактор.
1.7.6 Перекрыть вентиль на баллоне с хлористымводородом поворотом вентиля по часовой стрелке, если расход хлористого водородавыходит за допустимые пределы и повторить переходы п.п. 7.1-7.1.4.
1.7.7 Если не устанавливается необходимый расходхлористого водорода при повторном включении п.п. 7.3-7.5, закрыть вентиль набаллоне, продуть систему азотом и сообщить об этом технологу, мастеру илиначальному участка. Категорически запрещается во время работы с хлористымводородом производить регулировку давления в линии с хлористым водородом.
1.8 Менять кварцевые реакторы при отрицательныхрезультатах по напряжению отсечки, не реже одного раза в квартал.
1.9 Проводить контрольный процесс, выполняятребования технологической инструкции согласно табл. 1, после смены баллона схлористым водородом, после смены оснастки реактора и перед каждым процессом,если время между процессами превышает 24 часа.
1.10 Проводить процесс без использования экранныхпластин.
1.11 Проводить оценку контрольного процесса по напряжению отсечки согласновольт-емкостных характеристик по ТВО 336 568 ТК, 17.60303.00002.
В случае отклонения от нормы напряжения отсечки,указанный в таблице 2, продуть реактор, оснастку хлористым водородом, провестиповторно контрольный процесс, а при отрицательных результатах сменить реактор,оснастку.
1.12 Фильтры для очистки хлористого водородазаменять ежемесячно с отметкой о сроке замены и росписью наладчика в журнале.
Технологический процесс.
2.1 Провести технологический процесс, выполняяпереходы технологических инструкций согласно табл. 2, в соответствии стребованиями таблицы режима соответствующего процесса. Во время процессаследить за расходом хлористого водорода, кислорода.
2.2 По окончании технологического процесса:
1) перекрыть вентиль на баллоне с хлористымводородом поворотом вентиля по часовой стрелке.
2) переключить вентиль на редукторе поворотом противчасовой стрелки.
3) продуть систему азотом, выполняя переходы п.п.6.1.
2.3 Произвести измерения толщины окисла всоответствии с требованиями 17.25202.00004 в трех точках пластины-спутник.Толщина окисла должна соответствовать норме, заданной в таблице 2.
2.4 Заполнить сопроводительный лист и рабочий журнал.
2.5 Годные пластины передать на следующую операцию.
Табл. 1.
Наименование оборудования
Обозначение
Обозначение документа
Система диффузионная многотрубчатая СДОМ 3Л00
ДЕМ1 055 009
17.25001.00006
Система автоматизированная диффузионная АДС6-100
ДЕМ1 055 001
17.25001.00042
Табл. 2.
Температура рабочей зоны печи С0, ±1
Номер интервала
Время, мин.
Наименование временного интервала
Шифр команд
Расход газов л/час
О2 ±30 N2 ±30 HCl*
Толщина окисла, А
1
12±1
Загрузка
9,13
270
-
-
2
10±1
Рабочий режим
9
270
-
-
3
0.3¸0.5
Сигнализация
9,12
270
-
-
4
90±40
Рабочий режим
9
270
-
10-15
1000
5
0.3¸0.5
Сигнализация
9,12
270
-
10-15
800¸1100 А
6
10¸90
Рабочий режим
6
-
300
-
7
12±1
Выгрузка
6,14
-
300
-
8
0.3¸0.5
Сигнализация
6,12
-
300
-
9
Между процессами
Продувка
9
270
-
-
ОПЕРАЦИЯУДАЛЕНИЕ ФОТОРЕЗИСТА В СМЕСИ КАРО
Оборудование.
· установка химическойобработки ЩЦМЗ 240 212
· нагреватель ультрачистыхсред ЩЦМЗ 031 173
· кассета Æ07-0518
· тара межоперационная ЩИТ — 725
· пинцет Æ09-1114
· держатель Æ03-0767
· стекло 093-2, КЛ.2, штабик50 ОСТ 11 110735 002-73
· нарукавники полиэтиленовыеТУ 95 7037-73
· термометр жидкостнойстеклянный тип А ГОСТ 28 498-90
· пластина со структурами17.10201.00024
· водорода перекись17.10201.00022
· кислота серная17.10201.00024
· вода деионизованная марка АТВО 029 001 МК-02
· спирт этиловыйректификованный технический марка “Экстра” ГОСТ 18300-87
· перчатки резиновые А7-10 ГОСТ 3-88
· салфетка из мадаполама ТВО054 115 МК-01
· салфетка из батиста ТВО 054108 МК-02
Настоящая карта устанавливает порядок проведенияпроцесса удаления пленок фоторезиста с кремниевых пластин, не имеющихметаллических покрытий, в серной кислоте, а затем в смеси серной кислоты иперекиси водорода (смеси Каро).
Требования безопасности.
1.1 При проведении данного процесса возможныследующие виды опасности:
1)химические ожоги;
2)отравления;
3)электроопасность;
4)термоопасность;
5)порезы.
1.2 Источниками химических ожогов являются сернаякислота, перекись водорода и их смеси, а также их пары при попадании на кожу ив организм человека.
1.3 Источником электроопасности является установка химической обработки снезащищенной электропроводкой и заземлением.
1.4 Источником термоопасности является нагретаясмесь серной кислоты и перекиси водорода и подогретая деионизованная вода.
1.5 Источником порезов может быть применяемаястеклянная оснастка со сколами и трещинами.
1.6 Во избежание химических ожогов и отравленийвыполнять требования изложенные в ТВО 045 039 ТИ.
1.6.1 Работу со смесью перекиси водорода и сернойкислоты на установке проводить только при закрытых шторках, в резиновыхперчатках одноразового использования, в нарукавниках и фартуке.
1.6.2 На рабочем месте не должно быть предметов неотносящихся денной операции, наличие органических веществ и других реактивов,не предусмотренных картой, так как перекись водорода является сильным окислителем.
1.7 Во избежание термоопасности не касаться рукамигорячих частей оборудования и горячих растворов.
1.8 Во избежание порезов необходимо бытьвнимательным и осторожным прииспользовании оснастки из стекла.
В случае боя стеклянной оснастки собрать крупныеосколки сухой салфеткой, а мелкие влажной и выбросить в урну.
1.9 При возникновении аварийной ситуации немедленно отключить технологический блоктумблером, расположенным на нижней панели управления, поставив его в положениеОТКЛ, затем вызвать наладчика, сообщить мастеру.
Подготовка рабочего места и организация трудовогопроцесса.
2.1 Убедитесь по записи в журнале, чтопроизводственная гигиена рабочего местаи участка соответствует 17.25101.00002.
2.2 Убедиться по журналу готовности оборудования,что установка химической обработки пластин и установка контроля проверены иподготовлены к работе наладчиком.
Без подписи наладчика к работе не приступать, сообщить мастеру.
2.3 Надеть перед началом работы вне рабочейзоны полиэтиленовые нарукавники и резиновыеперчатки.
Промыть руки в перчатках деионизованной водой иосушить салфеткой.
2.4 Проводить ежедневно в начале смены протиркувлажной салфеткой из мадаполама внешнихповерхностей установки и решетки вытяжки слива.
На лицевой панели установки должна быть надпись,указывающая назначение операции и наименование используемого раствора.
2.5 Промыть рабочие ванны и находящиеся в нихнагреватели, решетки и крышки деионизированной водой из шланга.
2.6 Слить воду из рабочих ванн, открыв вентилислива. Убедиться в том, что вода полностью удалена из ванн.
2.7 Контролировать расход вод деионизированной поротаметру, он должен составлять (4±1) л/мин на одну установку.
2.8 Приготовить смесь серной кислоты перекисиводорода в двух рабочих ваннах установки.
2.8.1 Налить на дно первой ванны 25-50 мл перекисиводорода, открыв кран на передней панели установки с надписью перекись водорода на 1-2 с. Закрытькран.
2.8.2 Налить в первую ванну 6 л серной кислоты,открыв кран на передней панели установки с надписью серная кислота, до верхней отметки на стенки ванны. Закрыть кран.
2.8.3 Налить во вторую ванну 1.8 л перекисиводорода, открыв кран на передней панели установки с надписью перекись водорода, до нижней отметки настенке ванны. Закрыть кран.
2.8.4 Налить во вторую ванну 4.2 л серной кислоты,открыв кран на передней панели установки с надписью серная кислота, до верхней отметки на стенки ванны. Закрыть кран.
2.8.5 Перемешать приготовленную смесь Каро с помощьюстеклянной палочки. Закрыть ванны крышками.
2.8.6 Выставить на реле времени время обработки впервой рабочей ванне (с серной кислотой)5 минут, во второй рабочей ванне (сосмесью Каро) 3 минуты.
2.9 Заполнить промежуточную ванну деионизованнойводой, открыв кран.
2.10 Проверить термометром температуру горячейдеионизованной воды в промежуточной ванне. Она должна быть (65±5)0С.
Если горячая вода в ванне не соответствует указаннойтемпературе, работу остановить, сообщить неполадку.
2.11 Получить в кассете пластины, предназначенныедля данной операции. Убедиться по сопроводительному листу, что полученныепластины предназначены для данной операции и что проведены предыдущие операции.
2.12 При измерении объемов жидких материаловдопустимое отклонение обеспечивается имеющимися средствами измерения.
Технологический процесс.
3.1 Включить нагреватель ванн соответствующимитумблерами автомата НАГРЕВАТЕЛЬ, поставив тумблеры в верхнее положение, приэтом должны загореться сигнальные лампочки.
3.2 Нагретьсерную кислоту (в первой ванне) и смесь Каро (во второй ванне) до температуры(150±10)0С.
При достижении технологической температурызагорается сигнальная лампочка регулятора температуры.
3.3 Открыть крышки ванн.
3.4 Убедиться с помощью термометра, что температуранагретой серной кислоты и смеси Каро соответствуют заданной.
В случае несоответствия температур по регулятору итермометру на величину, превышающую 100С, вызвать наладчика дляустранения несоответствия.
Разрешается начинать обработку пластин притемпературе 1200С.
3.5 Опустить кассету с пластинами с помощью ручки вванну с нагретой серной кислотой.
Погружение кассет с пластинами проводить медленно.При возникновении бурной реакции при растворении фоторезиста поднять кассету.Следить за тем, чтобы пластины в процессе погружения остались в пазах кассеты.
3.6 Включить реле времени первой рабочей ванны.
3.7 Извлечь кассету с пластинами с помощью ручки изпервой ванны при загорании красной сигнальной лампочки.
В одной порции серной кислоты обрабатывать не более1500 пластин.
При обработке пластин в первой рабочей ванне всерной кислоте после обработки каждых 250 пластин доливать серную кислоту150-200 мл до уровня верхней отметки на стенке ванны.
3.8 Переставить кассету с пластинами во вторуюрабочую ванну со смесью Каро.
3.9 Включить реле времени второй рабочей ванны.
3.10 Извлечь кассету с пластинами с помощью ручки извторой ванны при загорании краснойсигнальной лампочки.
В одной порции смеси Каро обрабатывать не более 300 пластин.
После обработки 100 пластин осторожно доливать вванну со смесью Каро (200±50) мл перекиси водорода.Следующую доливку делать после обработки каждых 50 пластин.
3.11 Выдержать пластины в кассете в рабочем объеме втечении 1-2 минут.
3.12 Поместить кассету с пластинами в ванну сгорячей деионизованной водой.
3.13 Промыть пластины в ванне с горячейдеионизованной водой в течении 1-2 минут.
3.14 Перенести кассету с пластинами из промежуточной ванны в ванну каскаднойпромывки.
3.15 Проводить отмывку пластин в деионизованной водев первой и во второй ваннах каскада в течении 2-3 минут в каждой ванне. Втретьей ванне каскада выдержать до снижения сопротивления сливной воды 3 Мом·см по прибору контроля сопротивлениядеионизованной воды.
3.16 Перенести кассету с пластинами на сушку пластинпо ТВО 734 618 ТАК КАК по окончании отмывки пластин.
3.17 Передать обработанные пластины в кассете наследующую операцию, заполнив сопроводительный лист.
3.18 От