
- •Москва 2013
- •1.Обзор вакуумных технологий электронного машиностроения.
- •1.1.Технология молекулярно-лучевой эпитаксии.
- •1.2.Электронная микроскопия.
- •1.3.Ионная имплантация.
- •1.4.Электронная литография или электронно-лучевая литография.
- •1.5.Плазменное травление.
- •1.6.Нанесение тонких пленок в вакууме.
- •1.7.Масс-спектрометрический течеискатель.
- •2.Обзор вакуумных постов на российском рынке
- •3.Средние технические требования для универсального вакуумного поста.
- •4.Список используемых источников.
1.5.Плазменное травление.
Плазменное травление – это использование газоразрядной плазмы для удаления вещества с поверхности детали. Применяется для формирования проводящих дорожек и контактных площадок при производстве печатных плат. Реакторы в этой технологии часто делают цилиндрическими и больших объемов позволяя загрузить большое количество обрабатываемых подложек. Одновременно можно обрабатывать от 20 до 100 подложек. Одним из основных параметров процесса является рабочее давление.
Виды травления:
Химическое (жидкое)
Электрохимическое
Ионно-плазменное (сухое)
Химическое травление использует жидкие травители которые соприкасаются с обрабатываемой поверхностью. Электрохимическое травление предполагает использование электрического поля.
При ионно-плазменном травлении обрабатываемую деталь необходимо разместить вблизи действия плазмы это позволяет обработать большую площадь равномерно. Процессы ионно плазменного травления проводятся в вакууме порядка 0,5-10-4 Па. [7]
1.6.Нанесение тонких пленок в вакууме.
Для нанесения тонкой пленки на полупроводниковую подложку необходимо сгенерировать направленный поток частиц направленный в сторону обрабатываемой подложки. Тонкопленочный слой образуется на поверхности за счет конденсации. Установки нанесения тонких пленок состоят из вакуумной системы, генератора потока частиц транспортно-позиционирующих устройств. Вакуумная система должна обеспечивать вакуум порядка 10-5- 10-7 Па.
Процесс нанесения пленки можно разделить на несколько этапов
Установка подложки в вакуумную камеру
Откачка объема до рабочего вакуума
Включение генератора потока частиц
Нанесение пленки
Охлаждение подложки и напуск воздуха в камеру
Извлечение обработанных подложек из рабочей камеры
Используют два метода генерации потока частиц – это термическое испарение и ионное распыление.
Метод термического испарения основан на нагреве веществ в специальных испарителя электронно-лучевым способом или резистивным. Испаренные частицы осаждаются на подложке образуя небольшие скопления частиц которые потом формируются в пленку.
Метод ионного распыления основан на том, что поток частиц образуется от бомбардировки мишени изготовленной из осаждаемого материала. [8]
1.7.Масс-спектрометрический течеискатель.
Масс-спектрометрический течеискатель представляет собой упрощенный течеискатель для малых количеств индикаторного газа. Масс-спектрометрический течеискатель применяют для обнаружения неплотностей в лабораторных и производственных условиях.
Для обнаружения течей в откаченный объем запускают газ, чаще всего это бывает гелий. Далее проводят щупом чувствительным к гелию по местам возможных утечек. Установки состоят из Вакуумной системы, масс-спектрометрического течеискателя и блоков контроля и управления.
Выбор газа не случаен, гелий дешев, безопасен в применении. Он обладает малой молекулярной массой и способен проникать в малые щели.[9]
Все основные характеристики вакуумных технологий сведены в таблицу 1
Технология |
Па |
V3. М3 |
W, кВт |
S , м2 |
Откачиваемые газы |
t, °C
|
Молекулярно-лучевая эпитаксия |
10-7-10-11 |
0,1-0,4 |
|
0,02-2,4 |
Атмосферный газ |
400°-800° |
Нанесение тонких пленок в высоком вакууме |
10-5 -10-7 |
0,2-0,6 |
5,5 - 30
|
1,5-7,5
|
Ar N2 O2 CH4 Атмосферный газ |
350° |
Электронная микроскопия |
1-10-7 |
0,1-0,2 |
1 - 5
|
0.12- 5
|
Ar Атмосферный газ |
-30° - 60° |
Масс-спектрометрическое Течеискание |
10-6-10-10 |
- |
0,4-1 |
0,15 -0,3
|
He Атмосферный газ |
10°-35° |
Электронная литография |
1-10-4 |
0,2-0,6 |
4-6 |
0,5-2 |
Атмосферный газ |
25° |
Плазменное травление |
0,5 -5*10-4 |
0,2-1 |
2 – 5 |
0,6-1,5
|
Атмосферный газ |
-20°..60° |
Ионная имплантация |
10-3-10-6 |
0,4-0,6 |
20-35 |
9-12 |
Атмосферный газ |
600° |
Таблица 1 – Сравнение характеристик вакуумных технологий.
Pраб – рабочее давление S – занимаемая площадь
V – откачиваемый объем W – потребляемая мощность
t – рабочая температура