DataLife Engine > Версия для печати > Комплект технологічної документації з оптичної контактної літографії

Комплект технологічної документації з оптичною контактної літографії

Розробив студент: Сьомін В. В.

МГОУ

Москві 2010 р.

Введення

Оптична літографія об'єднує в собі такі галузі науки, як оптика, механіка та фотохімія. При якому типі друку погіршується різкість краю (рис. 1). Проекція двовимірного малюнка схеми веде до зменшення крутизни краю, тому потрібен спеціальний резист, в якому під впливом синусоїдально модульованим інтенсивності пучка буде формуватися прямокутна маска для подальшого перенесення зображення травленням. Якщо дві щілини розміщені на деякій відстані один від одного, то неекспоніруемий ділянку частково експонується з наступних причин:

1) дифракція;

2) глибина фокуса об'єктива;

3) низькоконтрастних резист;

4) стоячі хвилі (Відбиття від підкладки);

5) заломлення світла в резисте.

Таким чином, завдання фотолітографії полягає в тому, щоб забезпечити поєднання і відтворити в резисте двовимірний малюнок фотошаблона з точністю в межах В± 15% від номінального розміру його елементів і з 5%-ним допуском на необхідний нахил країв. Пошарове суміщення приладових структур повинно здійснюватися з точністю не гірше В± 25% від розміру мінімального елемента. Використовувані в фотолітографії джерела експонуються випромінювання бувають як точковими (лазери), так і протяжними (ртутні лампи). Спектр випромінювання цих джерел лежить в трьох основних спектральних діапазонах: Далекий УФ від 100 до 200-300 нм;

Середній УФ 300-360 нм; Близький УФ від 360-450.

Сучасні літографічні процеси в технології ППП і ИС.

Щільність елементів у кристалі ІМС досить велика і до теперішнього часу істотно перевищила рубіж 100000. Це досягнуто за рахунок зменшення мінімального геометричного розміру, який вже складає величину порядку 1 мкм. Останнє обставина пов'язана з удосконаленням в першу чергу таких технологічних процесів як літографія, плазмове травлення і локальне окислення.

Процеси легування, а також нарощування шарів різних матеріалів покликані сформувати вертикальну фізичну структуру ІМС. Необхідні форма, розміри, елементів і областей в кожному шарі структури забезпечуються процесом фотолітографії

Розробники ряду зарубіжних фірм вважають, що в технології НВІС на сучасному рівні з успіхом можна використовувати оптичну літографію (фотолітографію). Її граничні можливості оцінюються в 2 мкм, хоча припускають, що доступно досягнення ліній мікронної ширини. Відомо, що роздільна здатність літографічного процесу не може бути менше довжини хвилі світла, використовуваного для експонування. Для фотолітографії ця межа становить 0, 5 мкм при використанні когерентного яскравого джерела світла з довжиною хвилі 200 нм при тривалому експонуванні. Можливості оптичної літографії визначаються в більшій ступеня точністю суміщення і розкидом робочих параметрів апаратури. Успішно працює апаратура, що дає 2 мкм при фотолітографії з малим зазором на пластинах діаметром більше 100 мм. Таку ж роздільну здатність має рентгенівська літографія з зазором. Електронно-променева літографія дає дозвіл 0, 4 мкм, але через високу вартість і низьку продуктивність використовується лише для виготовлення фотошаблонів та спеціальних ІС.

В результаті вважають, що протягом найближчих років оптична літографія залишиться основним технологічним методом формування малюнків БІС. Використання когерентного світла в дальньому ультрафіолеті і фоторезистів, чутливих до світла з довжиною хвилі 0, 24 мкм, а також застосування лазерних пристроїв суміщення дозволить досягти дозволу в 1 мкм. У таблиці 1 наведені основні параметри, що використовуються в технології ВІС літографічних процесів, а на рис. 1 показана взаємозв'язок мінімального розміру з вартістю технологічного процесу.

Традиційно класичним процесом є контактна фотолітографія, при якій фотошаблон безпосередньо стикається з напівпровідникової пластиною, на поверхню якої завдано фоторезист. Основним недоліком контактної фотолітографії є обмежене число циклів контактування (як правило не більше 70-80) і зменшення виходу придатних по циклах. Однак сучасний рівень контактної фотолітографії досить високий і в умовах серійного виробництва становить 3 мкм. Установки з номінальними 3 мкм - проектними нормами успішно застосовують для виготовлення ВІС з мінімальним розміром всього 2, 5 мкм.

Паралельно інтенсивно реалізувався перехід від контактної фотолітографії і літографії з зазором до проекційної фотолітографії, де експонування здійснюється через проміжний шаблон, віддалений від пластини на кілька мм, причому іноді з зменшенням розмірів при проектуванні.

Таблиця 1

Основні параметри літографічних процесів

Спосіб літографічного процесу Мінімальна ширина лінії, мкм Помилка суміщення, мкм Контактна фотолітографія О» = 360-460 нм 1, 25 - 1, 5 0, 25-1, 0 Проекційна фотолітографія О» = 360-460 нм 0, 75-1, 0 0, 1-0, 2 Електронна літографія О» = 50-100 нм 0, 25 0, 03 Рентгенівська літографія О» = 0, 1-10 нм 0, 5 0, 03-0, 05

Рис. 1 Взаємозв'язок мінімального розміру з вартістю його реалізації різними літографічних процесами.

Сучасні системи проекційної літографії в масштабі 1:1 розраховані на 1 мкм топологічну проектну норму і передбачають, на приклад, обробку пластин діаметром 125 мм при точності суміщення малюнків всіх верств не гірше В± 0, 25 мкм.

Фоторезисти.

Фоторезисти - це світлочутливі і стійкі до агресивно чинників, що впливають речовини, що представляють собою складні полімерно-мономерні системи, у яких під дією випромінювання протікають фотохімічні процеси. Під дією світла в такому синтетичному полімері відбувається або структурування (зшивання), або деструкція (Руйнування) молекулярних ланцюгів. У першому випадку Фоторезисти називають негативними, а в другому - позитивними. Сучасні позитивні Фоторезисти (ФП) - це складні ефіри нафтохінондіазідов сульфокислоти і фенолформальдегідних смол. Умовно його структуру можна представити як R1-O-R2, де R1 і R2-світлочутлива і полімерна складові частини фоторезиста відповідно, а О - з'єднує їх кисень.

Критерієм застосовності фоторезиста є його чутливість, роздільна здатність і кислотостійкість.

Чутливість фоторезиста - це величина, зворотна експозиції, тобто освітленості, помноженої на час. При цьому, чутливість позитивного фоторезиста - це повнота руйнування освітлених ділянок плівки. Чутливість для негативного фоторезисту ФН - навпаки, закріплення після експонування і прояви локальних ділянок плівки фоторезиста, підданих освітленню. В обох випадках необхідно забезпечити чіткість зображення, тобто різко окреслену кордон між областями віддаленого при прояві і залишився фоторезиста. Кордон поглинання фоторезиста - 0, 28-0, 4 мкм (ультрафіолетова область спектра випромінювання).

Роздільна здатність фоторезиста - це число ліній рівної товщини, які можуть бути отримані (без злиття) на 1 мм поверхні пластини в результаті процесу фотолітографії.

де L - ширина лінії в мкм. Для отримання малюнка з елементами ІС розміром ~ 5-7 мкм, застосований фоторезист повинен мати R в‰Ґ 500 лин/мм. Роздільна здатність фоторезиста залежить від мінімальної товщини плівки фоторезиста, здатної витримати вплив агресивного середовища. Відношення товщини плівки до мінімальної ширині ліній для кращих негативних фоторезистів складає 1:2-1:3, в той час як для позитивних - 1:1. Краща роздільна здатність позитивних фоторезистов дозволяє використовувати їх при в...иготовленні НВІС.

Кислотостійкість - це стійкість фоторезиста до впливу травителей на основі азотної, плавикової, соляної та ін кислот. Критерієм кислотостійкості служить величина крайового і локального растравліванія. Її зазвичай оцінюють за величиною клина, що утворюється на краю плівки після травлення.

Важливим фактором, що впливає на дозвіл літографічного процесу в цілому, є контрастність зображення. Для поліпшення контрастності після операції експонування до прояви фоторезист сушать, чим досягається його однорідна щільність. Крім цього, можливе застосування антіотражающіх покриттів для виключення внутрішнього відображення в плівці фоторезисту. Це явище виникає через те, що відбитий потік інтерферує з проходять світлом, викликаючи додаткову засветку в місцях, захищених непрозорими ділянками фотошаблона. В результаті утворюється так званий "ореол", що викликає нерізкість і нерівність краї зображення.

Для нанесення рівномірного шару фоторезиста малої товщини на сильно рельєфну ступінчасту поверхню використовують багатошарові Фоторезисти, наприклад, двошарові. У цьому випадку спочатку експонують і проявляють верхній тонкий 0, 2-0, 4 мкм шар фоторезиста, а потім за допомогою реактивного іонного травлення переносять малюнок на другий більш товстий шар фоторезиста. Використання 3-х шарової структури, наприклад, фоторезист-SiOsub> 2-фоторезист, дозволяє при товщині 1, 6 мкм отримувати лінії шириною 0, 4 мкм. Багатошарові Фоторезисти можна застосовувати для отримання ліній субмікронного розміру.

Фотошаблони.

фотошаблонів - це плоскопараллельной пластина з прозорого матеріалу з малюнком з прозорих і непрозорих для світла ділянок, що утворюють топологію приладу, багаторазово повторену на поверхні пластини. Фотошаблони можуть бути скляними і плівковими, металізованими і емульсійними, прямими і зворотними. Найкращу роздільну здатність дають металізовані фотошаблони з покриттям з хрому або окису заліза - R в‰Ґ 1000 ліній/мм. Основні вимоги до фотошаблонів - Це висока роздільна здатність, велика площа робочого поля, висока контрастність, висока оптична щільність непрозорих ділянок, точність відтворення розмірів малюнка не гірше 0, 5 мкм, точність кроку між елементами не гірше 0, 5 мкм, стабільність малюнка і його розмірів у часі, стійкість до стирання, площинність робочої поверхні.

На малюнку 2 представлена послідовність операцій виготовлення фотошаблонів різними методами. Найбільш простим і порівняно дешевим способом є оптико-механічний. Спосіб включає в себе такі операції як креслення оригіналу, його репродукування і проміжний відбирання, Мультиплікує з одночасним зменшенням розміру модуля до масштабу 1:1, виготовлення робочих копій фотошаблона. Недоліком цього способу є його багатоетапність, що визначає високу трудомісткість і велику тривалість процесу виготовлення. Тому оптико-механічний спосіб застосовують при виготовленні плат ГІС та ІМС малої або середньої ступені інтеграції.

Рис. 2 Послідовність технологічних операцій виготовлення фотошаблонів різними способами.

високопродуктивних є способи оптичного або електронного генерування зображення, які застосовують при виготовленні ВІС і НВІС. За характером конструктивного оформлення вони поділяються на мікрофотонабор, фотомонтаж і сканування з поелементної розгорткою.

Мікрофотонабор - це спосіб генерування зображення, коли малюнок створюють шляхом набору з окремих елементів прямокутної форми, розміри і розворот яких можуть змінюватися. Експоновані елементи формують за допомогою діафрагми за програмою і послідовно експонують.

При фотомонтаж малюнок набирають із стандартних елементів або фрагментів і послідовно експонують.

Сканування з поелементної розгорткою здійснюють світловим плямою, яке послідовно оббігає всю робочу поверхню заготовки фотошаблона по програмі.

Генератори зображення використовують в якості вихідних систем машинного проектування топології фотошаблонів ІМС. У результаті отримують еталонні фотошаблони ЕФШ, використовувати які у виробництві ІМС економічно недоцільно. Тому методом контактного друку з отриманого ЕФШ виготовляють необхідну кількість робочих копій, так звані робочі фотошаблони, які і застосовують в технології ІМС.

Якість виготовлених фотошаблонів багато в чому визначає відсоток виходу придатних ІМС, тому для ЕФШ застосовують 100%-ий контроль якості. Це насамперед перевірка лінійних розмірів під мікроскопом зі збільшенням не менш 500х і перевірка совмещаемость комплекту фотошаблонів по реперні знаки.

Контактна фотолітографія.

Суть процесу фотолітографії полягає у створенні на поверхні напівпровідникової (або ізолюючою) пластини захисного рельєфу необхідної конфігурації, що включає в себе велику кількість малюнків елементів ІС. Фотолітографія - це комплекс технологічних операцій, що допускають використання групових методів обробки і забезпечують тим самим високу продуктивність процесу в цілому.

Основними складовими процесу фотолітографії, визначальними її рівень, є фоторезист, фотошаблон і конкретна схема реалізації технологічного процесу, пов'язана з технічними характеристиками використовуваного обладнання.

Дефекти при проведенні процесу контактної фотолітографії.

Практично роздільна здатність процесу контактної фотолітографії 1, 5-2 мкм є гранично досяжною і гірше, ніж дають теоретичні оцінки (на рівні 1 мкм). Це викликано цілим рядом явищ, які супроводжують літографічний процес і знижують його роздільну здатність. Основними дефектами контактної фотолітографії, в зокрема, є: наявність проколів у плівці фоторезисту, неоднорідність товщини плівки фоторезиста, освіта клина травлення, нерівність краю проявленої плівки фоторезиста, зміна геометричних розмірів і наявність "Ореолу" по краю зображення.

Поява проколів у плівці фоторезисту пов'язано з неякісним або зношеним фотошаблонів, різного роду забрудненнями, поганий смачиваемостью поверхні пластини або перегрівом плівки фоторезиста при експонуванні. Як правило, при травленні проколи переходять в окісної захисний шар і є "паразитними" областями локальної дифузії домішок, що може призвести до закороченні р-n переходів.

Неоднорідність по товщині плівки фоторезиста призводить до несплошності контакту з фотошаблонів і труднощі в підборі часу експонування.

Найбільш часто зустрічається дефект - утворення клина травлення. Клин травлення виникає при розтині вікон в захисному шарі окисла і впливає на розмір дифузійної області мал. 3.

Рис. 3. Схематичне зображення клина травлення в захисному шарі SiO2.

При наявності клина розміри дифузійної області додатково збільшуються і можуть бути визначені з наступного виразу

dдіффуз = dокна + 2 Г— hдіффуз Г— (1 + k/10L),

де hдіффуз - глибина дифузії. При товщині оксиду 0, 7-0, 8 мкм; k = 1-2 мкм для негативних фоторезистов і 0, 3-0, 4 мкм для позитивних. Причини появи клина пов'язані з неправильно підібраного експозицією, поганим контактом між пластиною і фотошаблони, недостатньою оптичною щільністю непрозорих ділянок фотошаблона, неперпендикулярних падінням світла на фотошаблон, неякісним проявом фоторезиста.

Дефекти, пов'язані з нерівністю краї плівки фоторезиста з'являються при неправильних режимах прояви і експозиції, при наявності в фоторезист сторонніх часток розміром 0, 3-0, 5 мкм, при неякісних фотошаблонах.

Мінімальний геометричний розмір елемента залежить від довжини хвилі випромінювання О», відстані між фотошаблонів і пластиною z і товщини фоторезиста h, які пов'язані між собою співвідношенням bmin = 3/2 Г— [О» Г— (z + h/2)] 1/2. Тому при поганому контакті пластини і фотошаблона, тобто при зазорі, виникає дифракція, яка і спотворює розміри експонується області. До спотворення геометричних розмірів малюнка можуть призвести також неправильно підібрані режими експонування і прояви.

І...нтерференція проходить через шар фоторезиста світлового потоку і його відбиття від кордону з підкладкою, а також розсіювання світла, створюють нерізку зону по краю зображення, яка після прояву дає "ореол", що погіршує контрастність і змінює геометричні розміри малюнка. Для ослаблення цього ефекту застосовують антіотражающіе покриття, наприклад, плівки окису хрому, які осаджують на поверхню пластини перед нанесенням фоторезисту.

У підсумку контактна фотолітографія при вирішенні задачі підвищення роздільної здатності та досягнення граничної точності стикається з суттєвими обмеженнями:

- неминучість механічних пошкоджень фотошаблона і підкладки при контакті;

- вдавлювання пилинок в фоторезист і прилипання його до шаблону при контакті;

- будь непрозорі для УФ - випромінювання частки між пластиною і фотошаблони є причинами появи дефектів;

- оскільки щільний контакт між пластиною і фотошаблони неможливий, повітряні зазори призводять до появи дифракційних ефектів і збільшенню розмірів зображення;

- точність суміщення при контактної фотолітографії істотно знижується через проблеми фіксації переходу від положення "зазор" у положення "контакт".

Безконтактна фотолітографія.

Безконтактна фотолітографія реалізується в двох способах: фотолітографія на мікрозазори і проекційна фотолітографія.

Фотолітографія на При Метод

Рентгенівське випромінювання Для нм).

Під дією структури.

На рис. 4 представлена

Рис.

Основною перевагою Можливості ЕОМ. висока. величині

Установки При У цьому випадку Точність Малюнок

1. При

Найбільшена бути рівномірна (не гірше В± 10%) по товщині і мати гарну адгезію до підкладки. Останнього домагаються шляхом попереднього відпалу пластин при різних температурах в залежності від матеріалу покриття: SiO2 - 900-10000С в атмосфері кисню, прімесносілікатное скло - 5000С в атмосфері кисню, Al - відпал в аргоні при 3000С.

Застосування пульверизації для нанесення фоторезиста дозволяє автоматизувати процес, однак пов'язане з великою витратою матеріалу і більш складним контролем за товщиною покриття. Метод занурення застосовують рідко, тому що, незважаючи на простоту і можливість ручного виконання він не дає відтворюваних результатів.

Після очищення наносимо на пластину шар позитивного фоторезиста фп - 383 товщиною 1.0 мкм. відфільтрованого і розбавленого до ступеня в'язкості (6.0 cCm). Нанесення фоторезиста виробляємо методом центрифугування в апараті OSTEC EVG В® 101, наносимо 6-10 крапель фоторезиста в центр пластини і розподіляємо по поверхні при швидкості обертання центрифуги 3800 об./хв протягом 30 сек.

3. Перша сушка

призначення першого сушки фоторезиста полягає у видаленні розчинника, ущільнення і зменшення внутрішніх напружень в плівці, що покращує адгезію фоторезиста до підкладки. Використовують три методи сушіння: конвективна, ІЧ-сушка - нагрів від лампи або спіралі, та НВЧ - сушка - нагрів за рахунок поглинання енергії НВЧ - поля. Останні два методи переважні, оскільки здійснюють нагрів від підкладки і, тим самим, забезпечують повне видалення розчинника.

Після обробки на центрифузі фоторезист сушимо: в тарі при температурі 20 оС протягом 20 хв; у сушильній шафі Sawatec HP 150 при температурі 97 оС протягом 30 хв; у тарі при температурі 20 оС протягом 35 хв.

4. Суміщення пластини з фотошаблонів.

В процесі виготовлення кристала ІМС фотолітографія повторюється багаторазово, і необхідно кожен раз здійснювати суміщення малюнків топології кристала ІМС. Для суміщення використовують складні оптико-механічні комплекси, які дозволяють здійснювати суміщення візуально, вручну і автоматично. У першому випадку спочатку проводять суміщення рядків і стовпців (так зване грубо суміщення), а потім точне суміщення по реперні знаки з точністю в межах 1 мкм. Автоматизований спосіб поєднання забезпечує точність суміщення до 0, 1 мкм. Оптична система забезпечує огляд при збільшенні 40-80х і точне суміщення при 100-400х

Топологію раніше проведених процесів з фотомаскою поєднуємо через мікроскоп в апараті OSTEC EVG620

5. Експонування

В якості джерела випромінювання використовують ртутні лампи характеризуються високою інтенсивністю випромінювання, паралельністю світлового пучка і його рівномірністю. Час експонування підбирають експериментально і звичайно в межах 15-20 с.

Опромінення фоторезиста світлом з довжиною хвилі 400 нм. виробляємо в тому ж апараті що і суміщення OSTEC EVG620

6. Прояв

Характер і умови прояву фоторезиста залежать від його виду та умов попередньої сушки і експонування. Прояв позитивних фоторезистів пов'язано з видаленням опромінених ділянок при обробці у водних лужних розчинах 0, 3-0, 5% KOH або 1-2% розчині тринатрийфосфата. Прояв негативних фоторезистів - просте розчинення неопромінених ділянок в органічних розчинниках (толуол, діоксан та ін.) Особливістю прояву позитивних фоторезистів порівняно з негативними є відсутність набухання неопромінених ділянок. Тому вони мають велику роздільну здатність і меншу залежність її від товщини плівки фоторезиста.

Після експонування видаляти не опромінені ділянки фоторезиста проявником УПФ-1Б, виробляємо видалення в тому ж апараті що і нанесення OSTEC EVG В® 101, протягом 30 секунд при температурі 20 оС і 1000 об./хв.

7. Полімеризація

Для додання стійкості фоторезиста до подальшого впливу агресивних середовищ проводять другу сушку (Так зване термічне структурування). При цьому температуру збільшують плавно з витримкою через 10-20 хв.

Полімеризацію фоторезиста проводимо в сушильній шафі Sawatec HP 150 при температурі 130 оС протягом 30хв.

8. Після прояви й полімеризації фоторезиста проводимо 100% контроль фотомаски за розмірами елементів в 3-4-х точках при збільшенні 400х. мікроскопом Nikon Eclipse L200А.

9. Травлення є завершальною стадією формування малюнка елементів ІМС. При цьому повинно бути забезпечено мінімальне спотворення геометричних розмірів, повне видалення матеріалу на ділянках, не захищених фоторезистом, висока селективність впливу травителя. Склади травителей на характерні шари структур ІМС: SiO2 і прімесносілікатние скла - HF: NH4F: H2O = 1:3:7; Si3N4 - H3PO4 в суміші з P2O5; Al - H3PO4: HNO3: CH3COOH: H2O = 15:7:3:1.

10. Зняття плівки фоторезиста

Заключною операцією процесу фотолітографії є вЂ‹вЂ‹видалення фоторезиста, тобто тієї фотомаски, яка виконала своє завдання по формуванню малюнка ІМС. Для цього можливо 3 способу: хімічна деструкція - руйнування фоторезиста в сірчаній кислоті або в суміші H2SOsub> 4: H2O2 = 3:1; видалення в органічних розчинниках - ацетон, диметилформамід та ін; плазмохімічноїтехнологія деструкція - обробка в низькотемпературній ВЧ кисневої плазмі при тиску 102-103 Па. Плазмохимическое травлення (ПХТ) володіє значною перевагою як процес більш продуктивний, більш ефективний, дешевий і піддається автоматизації.

Для видалення старої фотомаски, з фоторезиста ФП-383, користуємося апарат OSTEC EVG В® 101, і смивателем СПР-01Ф, видалення виробляємо протягом 3 хвилин і 1000 об./хв. після чого промиваємо дистильованою водою і сушимо в центрифузі апарату.

11. після видалення фотомаски проводимо контроль якості отриманого рельєфу малюнка в підкладці мікроскопом Nikon Eclipse L200А при збільшенні 400х.

Вибір і опис технологічного обладнання

Зовнішній вигляд установки відмивки і сушки OSTEC ADT 976 представлений на рис. 6 а, принципова схема рис. 6 б. Установка послідовно здійснює струминну обробку пластин деіонізованої водою і сушку гарячим азотом при одночасному центрифугуванні.

Блок відмивки і сушки виконаний у вигляді циліндричної камери 11, через дно якої введено вал центрифуги 14. Привід обертання центрифуги 10 містить електродвигун постійного струму з регульо...ваним числом обертів. На валу центрифуги закріплені тримачі для 8і пластин. Камера закривається зверху кришкою 8, яка в робочому стані притискається до торця камери через прокладку 7 за допомогою вакуумної сорочки 6. У центрі установки закріплений патрубок 9 з форсунками, через які подається вода для струминної обробки і азот для сушіння. Подача води і азоту управляється послідовним включенням електромагнітних клапанів 3, в магістралі подачі азоту встановлений електричний підігрівач 4. У дні камери виконано дренажний отвір 13, збоку розташований патрубок для з'єднання з витяжною вентиляцією 12. Патрубок 1 деіонізірованная вода патрубок 2 азот патрубок 5 вакуум

Установка суміщення і експонування OSTEC EVG620 представлена вЂ‹вЂ‹на рис 7, вона складається з модуля попереднього позиціонування рис 8, маніпулятора рис. 9, калібратора рис 10, блоку експонування рис 11.

Модуль попереднього позиціонування рис 8 складається з блоку попереднього позиціонування a, транспортера b і маніпулятора c. Механізм позиціонування підкладок a виконаний у вигляді столика 2 з вакуумним затиском, навколо якого встановлені третьою ролика, Ролики 1 не мають власного приводу, ролик 3 одержує обертання від електродвигуна. Обертання підкладки контролює датчик 4, визначаючи положення її бічного зрізу, розтруб повітряної завіси 11 не дає пилу підлітати до столика. Після попереднього позиціонування рука 6 транспортера b накриває підкладку вакуумним захопленням 8 підключеного до шлангу вакууму 5. Обертаючись на шарнірі 7, рука транспортера встановлює підкладку на поворотний диск 10 маніпулятора 9.

Рис. 8 Принципова схема модуля попереднього позиціонування вуст. OSTEC EVG620

Маніпулятор рис. 9 забезпечує переміщення підкладки по ортогональних осях і її поворот при суміщенні з фотошаблонів.

Рис. 9 Принципова схема маніпулятора установки OSTEC EVG620

Усередині литого корпусу 1 встановлений поворотний диск 7 з вакуумним затиском, з'єднаний з механізмом вертикальних переміщень рис 10. Поворотний диск центрується трьома підшипниками 5. Кутовий поворот диска 7 провадиться електродвигуном 9, який по засобах тяги 6, і пов'язаного з нею упору 11, повертає диск 7. Переміщення по осі X здійснюється за допомогою електродвигуна 10, який по засобам тяги 6, і пов'язаного з нею ексцентрика 4, впливає на панель 3. Для переміщення по осі Y використовується електродвигун 8, який по засобах тяги 6, і пов'язаного з нею ексцентрика 4, впливає на панель 3. З протилежних ексцентрики сторін панель 3 затискається підпружиненими підшипниковими упорами 2.

Механізм підготовки суміщення - калібратор рис 10, призначений для паралельного вирівнювання поверхонь підкладки і фотошаблона (видалення Лќ клина Лќ) і встановлення між ними мікрозазори. Ці операції необхідні для якісного виконання суміщення і експонування. При зменшенні мікрозазори і поява Лќ клина Лќ зростає ймовірність контакту фотошаблона з підкладкою в окремих зонах, що призводить до зносу фотошаблона, і пошкодження фоторезиста на підкладці. Вирівнювання поверхні підкладки ведемо не по всій поверхні, а лише по периферійній частині. Для цього між підкладкою 7 і фотошаблони 2 вводять калібратор 3, який має виступаючу відбортовку по краях, виступаючий край калібратора захищає робочу частину фотошаблона і фоторезиста від пошкоджень. Потім запускаючи по черзі електродвигуни 9, добиваємося однакового зусилля тиску кожного з поршнів 8 на майданчик 4, що означає повне прилягання підкладки 7 до калібратором 3 і калібратора фотошаблонів 2.

Рис. 10 Принципова схема калібратора установки OSTEC EVG620

Встановлення і зняття калібратора здійснюється кривошипно-шатунним механізмом 5 при допомозі тяги 6. трьох опорна система забезпечує надійну фіксацію подложкодержателя, виключаючи його розворот.

Блок експонування контактного типу рис 11 в якості джерела використовується ртутно-кварцова лампа 1, випромінювання якої рефлектором 2

Рис. 11 Принципова схема блок експонування установки OSTEC EVG620

направляється на дзеркало 3 і далі в блок лінзових растрів 4. Дзеркало 5 направляє розбіжні пучки випромінювання на конденсор 7, перетворюючий його в паралельний (в межах кута колімації) потік актінічного випромінювання, який падає на фотошаблон 8. Фотоприймач 6 служить для контролю дози експонуються випромінювання

Установка нанесення, прояви і зняття фоторезиста OSTEC EVG В® 101 представлена вЂ‹вЂ‹на рис. 12. Якість нанесення фоторезиста впливає на якість виходить продукту в цілому і є основоположним. Одними з головних характеристик даної установки є: захист від пилу робочої зони і точність дотримання швидкості обертання центрифуги. Схема установки OSTEC EVG В® 101 в загальному вигляді представлена вЂ‹вЂ‹на рис. 13 a зовнішня камера апарату забезпечена розтрубами повітряної завіси 1, також для видалення пилу, яка може злетіти з оператора, встановлений розтруб повітряної завіси 7. Що забезпечує мінімальну кількість включень в сирому фоторезисте.

Рис. 13 Принципова схема установки нанесення і прояви фоторезиста OSTEC EVG В® 101

Для полегшення установки підкладок з касети на підставку 6 встановлений ручний вакуумний захоплення 2. Після установки на підставку рис. 13-d підкладка орієнтується під транспортер з при допомоги упору 16 і двох роликів, 18 без приводу і 17 з електроприводом. Потім рука 5 транспортера рис. 13-з, накриває підкладку вакуумним захопленням 8 підключеного до шлангу вакууму 14. Обертаючись на шарнірі 15, рука транспортера встановлює підкладку в центрифугу 3 на робочий стіл 9 рис. 13-b. Після закриття кришки 4 трубка подачі фоторезиста 11 повертається електроприводом 12 в робоче положення (жиклером 10 над центром підкладки). Центрифуга 3 детально зображена на рис. 14.

Рис. 14 Принципова схема центрифуги установки OSTEC EVG В® 101

Робочий стіл центрифуги 9 приводиться в рух порожнистим валом 26 по засобам електродвигуна 21 через ремінну передачу 20. Електродвигун постійного струму забезпечує різкий старт і точний контроль числа обертів, що важливо для гарного розподілу фоторезиста і дотримання необхідної товщини. Подача вакууму йде через відстійник 29 і штуцер 25, герметичність забезпечує сальник 27, пробка 28 дозволяє зливати потрапили у відстійник рідини з камери центрифугування. Подача фоторезиста на підкладку 22 здійснюється через штуцер 19 по трубці 11 в жиклер 10. Обробка підкладки їдкими речовинами (проявник і змиває) здійснюється через форсунку 13 рис. 13-b подключаемую через штуцер 23. Також апарат може використовуватися для промивки складами низької активності та сушіння центрифугуванням. Злив відпрацьованих рідин здійснюється через дренажний отвір 24 вЂ‹вЂ‹у камері центрифугування 3.

Сушильний апарат розглянутий на рис. 15, призначений для попереднього прогріву, і сушки підкладок. Максимальна температура розігріву підкладок 150 0С точність утримання її + /-10C на 1000C. Перевагами даного апарату є: простота конструкції, компактні розміри, низьке (350 Вт) енергоспоживання.

Подложку встановлюємо на кришку 1 рис. 16, з отворами вакуумного затиску 2, кришка 1 на шарнірах 5, для завантаження відкидається на кут 1800. СВЧ генератор 7 на базі магнетрона передає випромінювання по хвилеводу 6 в рупорних антен 3 з коригуючої діелектричної лінзою (вона застосовується для створення плоского фронту НВЧ хвиль). Закриваємо кришку 1 і підкладка виявляється над рупорної антеною 3 відокремленою від неї захисним екраном 4

Рис. 16 Принципова схема сушильної установки Sawatec HP 150

Магнетрон рис. 17 складається з анодного блоку 1, який являє собою, металевий товстостінний циліндр з прорізаними в стінках порожнинами, що виконують роль об'ємних резонаторів 2. Резонатори утворюють кільцеву коливальну систему. Співвісно анодному блоку закріплюється циліндричн...ий катод 3. Усередині катода закріплений підігрівач. Магнітне поле, паралельне осі приладу, створюється зовнішніми електромагнітом. Для виведення НВЧ енергії 5 використовується, дротяна петля 6, закріплена в отвір з резонатора назовні циліндра. Так як в магнетроні з однаковими резонаторами різниця частот виходить недостатньою, її збільшують введенням зв'язок 4 у вигляді

Рис.17 Принципова схема магнетрона.

металевих кілець, одне з яких сполучає всі парні, а інше всі непарні ламелі 7 анодного блоку.

Мікроскоп Nikon Eclipse L200A рис. 18 це ідеальний інструмент для напівавтоматичного інспекції напівпровідникових пластин у світлому і темному полі, діаметром до 200мм і інтегральних мікросхем у відбитому світлі на наявність дефектів.

Для темнопольноі мікроскопії користуються звичайними об'єктивами і спеціальними темнопольному конденсорами. Основна особливість темнопольний конденсор полягає в тому, що центральна частина у них затемнена і прямі промені від освітлювача в об'єктив мікроскопа не потрапляють. Об'єкт висвітлюється косими бічними променями і в об'єктив мікроскопа попадають тільки промені, розсіяні частками. Щоб в об'єктив не потрапляли прямі промені від освітлювача, апертура об'єктива повинна бути менше, ніж апертура конденсора. Для зменшення апертури в звичайний об'єктив поміщають діафрагму або користуються спеціальними об'єктивами, забезпеченими ірисової діафрагмою.

При темнопольній мікроскопії частинки виглядають яскраво світними на чорному тлі. При цьому способі мікроскопії можуть бути виявлені дрібні частки, розміри яких лежать за межами роздільної здатності мікроскопа. Однак темнопольная мікроскопія дозволяє побачити тільки контури об'єкта, але не дає можливості вивчити внутрішню структуру. Для темнопольній мікроскопії застосовують більш потужні освітлювачі і максимальний накал лампи.

Часто повторювані операції такі як: зміна методів контрастування та об'єктивів, управління апертурою, фокусування і регулювання інтенсивності освітлення виконані на передній панелі рис. 19, моторизовані і можуть управлятися з панелі керування рис. 20. Моторизація та зовнішня панель управління, забезпечує швидке і просте управління мікроскопом не відриваючи очей від об'єкта дослідження. При цьому фактично відсутня необхідність яких або ручних маніпуляцій над зразком, що запобігає його забруднення з вини оператора. Елементи мікроскопа покриті складом, що забезпечує електростатичне розрядження, для запобігання електростатичних розрядів, і адгезії сторонніх часток до мікроскопу, що мінімізують ймовірність забруднення об'єкту дослідження, збільшуючи продуктивність.

Оптимальні умови спостереження можуть бути збережені окремо для кожного об'єктива і відновлені лише простою зміною збільшення.

Така можливість забезпечує повну відтворюваність результатів дослідження, а так само істотно прискорює роботу з мікроскопом. Процес інспекції може змінюватися в Залежно від типу підкладки і уподобань користувача. Тому можливість програмування виключає рутинний процес підстроювання. Щоб розпочати роботу, потрібно лише вибрати збережений файл з ім'ям оператора, і застосувати предустановки в Залежно від методу контрастування, збільшення об'єктиву, об'єкта покриття.

2. При

3. При обозн. 19 контр. документації

1 19 контр. 1 МК документа код ожки 2 Г 3 605124 ОКУ 4 Т 5 БАВнп-01 1, 2 (01) БОКС укриття "ламінарії-С" Т 6