книги из ГПНТБ / Экономика и организация полупроводникового производства учеб. пособие

БИС представляют собой несколько электрических цепей или

ронный узел или блок, выполняющий сложную электрическую функцию. Одним из главных преимуществ БИС является более

функционального блока, и уменьшаются расходы па сборку и испытание; блоков.

Таким образом, дальнейший рост уровня интеграции, а также расширение областей применения МОП и СВЧ интег­ ральных схем, транзисторов и БИС приводит к тому, что. зна­ чительная часть электронной аппаратуры уже разрабатывается в микроминиатюрных вариантах. Следствием этого должно быть обновление номенклатуры производства п ускорение темпов технического прогресса в промышленности.

В связи с большими экономическими преимуществами зна­ чительная часть объемов .выпуска полупроводниковых изделий будет иметь пластмассовое или бескорпусное оформление.

Проведенные исследования показали, что сборка транзисто­ ров и интегральных схем в пластмассовые корпуса проста, де­ шева, универсальна и содействует усилению миниатюризации в электронике. Этот метод широко будет использоваться, глав­ ным образом, для массового производства микроминиатюрных транзисторов с низким профилем, для микроузлов из транзи­ сторов и диодов, а также монолитных интегральных схем.

По данным зарубежной печати применение пластмассовых корпусов в отдельных случаях позволит снизить себестоимость интегральных схем более чем па 50%. Основными областями применения приборов в пластмассовых корпусах станут ЭВМ, промышленная и бытовая аппаратура.

Применение пластиков в качестве ободочки полупроводни­ ковых приборов растет быстрыми темпами. В предстоящем пятилетии большинство пленарных транзисторов и интегральных схем, ,в т. ч. и БИС, будут выпускаться в пластмассовых кор­ пусах. Это явление характерно для многих стран мира. Так, уже в настоящее время по уровню^ применения пластмасс электронная промышленность США занимает 3 место после строительной промышленности и упаковочной промышленности.

Прогресс в полупроводниковом производстве в большой сте­ пени зависит не только от разработки прецизионных техноло­ гических процессов, но и от создания на их базе новых видов

20

высокопроизводительного, автоматизированного оборудования. В последние годы машиностроительными организациями проде­ ланазначительная работа но созданию спецтехнологическото оборудования для производства полупроводниковых приборов и

н другое оборудование. Характерной особенностью технологиче­

(±0,3—0,5°С при температурах 1200—1300°С), измерения масс, расходов газов, поддержания скоростей газовых потоков и т. д. Однако для полной оптимизации производства и резкого сокра­ щения брака необходимо использовать управляемые техноло­ гические операции и процессы. С этой целью желательно при­ менять счетно-решающие устройства и вычислительные маши­ ны. Важным направлением дальнейшего совершенствования оборудования является создание оборудования, позволяющего сократить длительность циклов на технологических операциях.

Основными путями к этому в существующем и разрабаты­ вающемся оборудовании являются интенсификация рабочих режимов, совмещение с основными рабочими циклами вспомо­ гательных переходов, совмещение на одном виде оборудования двух и более операционных циклов. Ряд последних образцов оборудования позволяет наиболее полно использовать преиму­ щества группового метода обработки путем увеличения рабочих •топ и, следовательно, количества одновременно обрабатываемых пластин или кристаллов.

Высокая трудоемкость контрольных операций побудила к созданию высокопроизводительного контрольно-измерительного оборудования, а также назрела необходимость к переходу от контроля параметров к контролю режимов технологических процессов и, следовательно, сокращению количества контроль­ ных операций. Большое распространение в связи с этим полу­ чили статистические методы контроля и разработка спещаппаратуры для этого.

С ростом технического прогресса и возникновением ряда но­ вых высокопроизводительных технологических процессов потре­ бовалось оборудование для их осуществления. К такому обо­ рудованию относится оборудование для осуществления элект-

21

роанолучевой обработки, т. е. для резки я сверления электрон­ ным лучом, установки электронно-лучевой сварки и др.

Потребовалось оборудование, позволяющее проводить по­ верхностное легиро'лапие методом загонки иопов легирующего вещества, оборудование, широко использующее ультразвук (мпкрооварка, отмывка изделий и т. д.), терморадтаппюнный нагрев (сушка, дубление п др.), а также шире использовать лазер. Над этими и другими типами прогрессивного оборудо­ вания КБ п НИИ ведут свои разработки.

Большой экономический эффект дает система разработки базовых конструкций установок для осуществления таких ос­ новных технологических операций, как герметизация, лужение, фотолитография, диффузия, отмывка и др. На основе одной базовой модели создается ряд 'специальных установок, отличаю­ щихся от базовой назначением л конструкцией отдельных узлов, позволяющих выполнять на одном и том же оборудова­ нии различные технологические операции. Применение систе­ мы базовых конструкций позволяет так же ревко сократить затраты на проектирование. Кроме того, высокая степень отра­ ботанности базовой конструкции позволяет повысить сроки эксплуатации и степень надежности такого оборудования, что дает большой экономический эффект в масштабах отрасли.

Важнейшим направлением развития технического прогресса в полупроводниковом производстве является разработка, изго­ товление и ввод в эксплуатацию автоматизпрованиых поточных линий, внедрение АСУП и научной организации труда. Осо­ бенно остро задачи внедрения механизированных п автомати­ зированных "поточных линий, АСУП и НОТ ставятся на совре­ менном этапе и в предстоящем •.'пятилетни.

На современном этапе внедрению поточных методов оказы­ вает значительное препятствие большое разнообразие номен­ клатуры выпускаемых полупроводниковых изделий, неуправ­ ляемость технологических процессов и высокий удельный вес

рукций и технологических процессов производства, по углуб­ лению исследований и выявлению основных причин возникно­ вения брака позволит повсеместно на каждый участок произ­ водства внедрить прогрессивный метод поточности в виде механизированных и автоматизіиротанньїх поточных линий.

Применение ЭВМ для управления технологическими процес­ сами — сложная комплексная проблема, требующая перестрой­ ки практически всего технологического оборудования и орга-

22

ннзаЦиоииой структуры технологических процессов. , Решение этой проблемы позволит значительно повысить выход годных изделий я сократить затраты на контрольно-испытательные опе­ рации. Для решения этой проблемы потребуется выполнить такие работы, как подготовка, обучение и воспитание кадров, способных применять ЭВМ для управления технологическими процессами; стандартизация форм, в которые собираются дан­ ные о процессах; обеспечение преобразования результатов изме­ рений в цифровую информацию с регистрацией на. перфоленте и обработкой на ЭВМ и организация обора статистических данных; установление точек контроля и т. д.

Решение проблемы применения ЭВМ для управления техно­ логическими процессами осуществится как в направлении соз­ дания комплексных систем контроля электропараметров полу­ проводниковых приборов, так и в направлении постепенного наращивания техники контроля управления технологическими процессами и оснащения их автоматизированными системами сбора информации.

Одним из важнейших условий успешного развития экономи­ ки нашей страны и построения на этой основе коммунистиче­ ского общества ^является осуществление научно-технического прогресса. Внедрение в производство достижений современной науки и техники обеспечивает повышение эффективности про­ изводства, создает предпосылки к достижению изобилия мате­ риальных и духовных благ, к стиранию граней между физи­ ческим и умственным трудом. Вот почему Советское государ­ ство и Коммунистическая партия уделяют огромное внимание развитию научно-технического прогресса, внедрению его дости­ жений в народное хозяйство.

Развитие техники, технологии и организации производства на социалистических предприятиях осуществляется в соответ­ ствии с перспективными и ежегодными планами технического развития.

Планы технического развития предприятий полупроводни­ ковой промышленности предусматривают проведение научноисследовательских и опытно-конструкторских работ, подготовку производства и освоение новых видов продукции, совершенст­ вование технологии, организации производства и труда рабо­ тающих.

Создание и освоение новых видов продукции отрасли осу­ ществляется в ходе подготовки производства.

23

§ 2. Содержание и задачи технической подготовки

производства

Подготовка производства в отрасли представляет собой комплекс мероприятий научного, технического и организацион­ но-экономического характера, направленных па разработку и освоение новой продукции п-совершенствование выпускающей­ ся техники. Подготовка производства предшествует процессу изготовления изделий в заданных масштабах выпуска и олреляет собой их технический уровень и экономические показате­ ли производства п эксплуатации. От правильной организации подготовки производства зависит успешное выполнение госу­ дарственного плана предприятия по выпуску новой техники и достижение 'заданных технико-экономических показателей про­ изводства.

Подготовка производства в современных условиях преврати­ лась в своеобразную стадию общественного производства, со­ держанием которой является процесс разработки и внедрения новых типов маниш, приборов, аппаратов. Эта стадия занимает промежуточное состояние между сферой науки и материальным производством. Процесс разработки и освоения новой продук­ ции является завершающим этапом научных исследований и первой фазой материального производства.

В •настоящее\ время подготовка производства становится комплексной н охватывает собой следующие этапы:

—прикладные научно-исследовательские работы;

—конструкторскую подготовку производства;

—технологическую подготовку пронлводстна;

—организационную и материальную подготовку произ­

водства к выпуску новой техники.

В процессе подготовки производства проводятся научноисследовательские работы, в ходе которых исследуются возмож­ ности и разрабатываются пути ісоздания новых видов техники

ппрогрессивных технологических процессов.

На этапах конструкторской и технологической подготовки производства осуществляется проектирование и конструирова­ ние новых изделий: разрабатываются технологические методы их изготовления, создается оснастка и оборудование для реа­ лизации разработанных технологических процессов.

В ходе организационной и материальной подготовки разра­ батывается проект организации производства новых приборов, проводятся мероприятия по материальному обеспечению про-

24

Союза и последующих решений партии и государства, направ­ ленных на ускорение темпов научно-технического прогресса и повышение эффективности производства.

Такими задачами' являются:

— обеспечение неуклонного и непрерывного технического прогресса, как в самом полупроводниковом производстве, так и в отраслях — потребителях приборов путем создания наиболее совершенных конструкций приборов и технологических методов их изготовления;

— создание предпосылок для обеспечения рентабельной и ритмичной работы полупроводниковых: предприятий и высокой экономичности изделий ц эксплуатации;

— всемерное сокращение . длительности, трудоемкости и стоимости научно-исследовательских, конструкторских, техно­ логических и других работ, входящих в комплекс подготовки производства.

Решение этих задач требует осуществления непрерывной работы по совершенствованию методов организации подготовки производства к выпуску новой техники.

§ 3. Организация научно-исследовательских работ

Научно-технический прогресс в полупроводниковой промыш­ ленности нашей страны находит выражение в создании новых типов приборов, новых технологических процессов, в совершен­ ствовании предметов труда и форм организации производства.

Создание ноівой техники невозможно в отрыве от развития науки, той совокупности знаний, которые накоплены челове­ чеством, отражают законы действительности и создают предпо­ сылки для принятия принципиально новых технических реше­ ний в ходе консгрутліорско-техлолопических работ.

В современных условиях наука благодаря крупным откры­ тиям почти во всех ее отраслях все более становится непосред­ ственной производительной силой. Она определяет собой раз­ витие техники и производства, становится базой всего научнотехнического прогресса. Научные исследования опережают раз­ витие производства, указывают направление этого развития,

25

определяют выбор технических средств для осуществления новых технологических процессов. Результаты научно-исследо­ вательских работ все больше внедряются в производство и обеспечивают повышение его' эффективности.

Научные исследования представляют собой совокупность работ, направленных на изучение и познание законов развития природы и общества, на получение наиболее полных знаний об изучаемом предмете и создание па базе этого более прогрес­ сивных средств производства н предметов потребления.

Научно-исследовательскпе' работы, проводимые в полупро­ водниковой промышленности по их целевому назначению мож­

приводящие к открытиям и в ходе которых имеет место все­ стороннее изучение дотоле неизвестных законов развития при­ роды. Эти исследования носят общетеїоретпческий характер и не ставят перед собой задачу их конкретного применения для

скпе работы, результатом которых являются выводы о возмож­

ботки и внедрения техники, ее изготовления и эксплуатации. Они носят подчиненный характер и имеют своей целью спо­ собствовать решению задач, возникающих в ходе инженерной разработки, освоения, производства и эксплуатации полупро­ водниковой техники.

В области электронной и полупроводниковой техники науч­ но-исследовательскую работу ведут специальные научно-иссле­ довательские организации, вузы, предприятия.

В отраслях промышленности созданы отраслевые научноисследовательские институты, в которых проводятся теорети­ ческие и, главным образом, прикладные научные исследования. Внутри научных учреждений создаются исследовательские ла­ боратории, бюро, отделы. Эти подразделения специализируются по предметному признаку, т. е. по научным проблемам или ви­ дам техники, либо по технологическому признаку, т. е. по ви­ дам работ.

•Работа научных учреждений организуется на основе планов научно-исследовательских работ.

26

Планирование научных исследований ведется в следующих направлениях:

— разработка прогнозов развития соответствующего раз­ дела науки или области техники;

—перспективное планирование;

—разработка текущих директивных планов.

Планиров'ание науки на длительный период времени долж­ но сопровождаться разработкой научно-технических прогнозов. Прогноз развития науки и техники — это определение пер­ спективных направлений и тенденций развития научно-техни­ ческого прогресса, вероятных сроков решения крупных науч­ ных проблем, возможностей практического использования ре­ зультатов исследований на основе познания сущности и коли­ чественных характеристик объективных тенденций развития науки. Разработка научно-технических прогнозов служит базой для перспективных планов развития науки, разрабатываемых в нашей стране на пять лет.

Перспективные планы научно-исследовательских работ устанавливают направление, характер и примерный объем предстоящих работ. Источниками дли разработки перспектив­ ных планов являются научно-технические прогнозы, дирек­ тивы Коммунистической партии н Советского правительства, задания вышестоящих органов, предложения организаций и предприятий и т. д. Перспективный план научно-исследова­ тельских работ разрабатывается научным1 учреждением' или предприятием и утверждается Министерствам. Директивные текущие планы — это планы на год с раїзбивкой по кварта­ лам. Текущий план выступает в виде комплексного годового плана научной п хозяйственной деятельности организации по всем техническим и экономическим показателям. Основной частью плава научного учреждения является тематический план, в котором указываются: перечень научно-исследователь­ ских тем, подлежащих выполнению в плановом периоде: сро­ ки выполнения и объем работ; источники финансирования и экономическая эффективность.

Тематические планы разрабатываются и по каждому под­ разделению научного учреждения: отделу, лаборатории., бюро.

В научном учреждении разрабатывается план выполнения каждой темы, предусмотренной тематическим планом. Он на­ зывается оперативно-календарным планом выполнения темы и содержит в себе все этапы выполнения темы, сроки, пере­ чень исполнителей, сведения О СТОИМОСТИ Т6МЫ;

27

и ознакомление с заданием на разработку темы; сбор инфор­ мационных материалов из отечественных и зарубежных источ­

щих технологических процессов, конструкций приборов, ма­ териалов и т. д.; составление и утверждение методики по раз­ работке темы; разработку схем и теоретических обоснований; составление расчетов и проектов; изыскание новых решений создания конструкций, методов подбора и обработки материа­ лов, выбора технологических процессов и т. д.

3. Проектирование и изготовление макетов или эксперимен­ тальных образцов. В ходе этого этапа осуществляется проекти­ рование макетов, стендов, аппаратуры и других средств; проектирование экспериментальных образцов полупроводни­ ковых приборов; изготовление деталей, сборка, монтаж и от­

проведение экспериментальных работ! и испытаний разрабо­ танных макетов оборудования или партии приборов по про­

ментации; определении возможности внедрения в производство