12_100229_1_67139

Рисунок 2.8 – Установка плазмохимического травления с объемным расположением подложек в реакторе

1 – кварцевый реактор; 2-коллектор для подачи газа; 3 – металлический перфорированный корпус; 4 – подложки; 5 – крышка ;6 – индуктор;

7 – огкачной патрубок

2.5 Газовое травление

Используют в эпитаксиальных установках для очистки подложек. Сущность газового травления заключается в химическом взаимодействии материала подложки при температуре Т=800-1000ºС.с газообразными реагентами и образовании при этом легкоудаляемых летучих соединений.

Газовым травлением получают более чистые поверхности по сравнению с жидкостным травлением.

Реакторы и газовые системы такого оборудования необходимо выполнять из химически стойких и термостойких материалов. Реакторы должны быть герметичными и не иметь застойных зон, т.к. многие газы токсичны и взрывоопасны.

21

Тема №3

Системы нагрева в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

3.1Требования к системам нагрева

-отсутствие загрязнений подложек материалом нагревателя;

-минимальная инерция при переходе от одного температурного режима к другому; -воспроизводимость и точность поддержания температуры по всей длине технологической зоны;

-максимальный срок службы;

-простота обслуживания.

Наиболее распространенными в полупроводниковом производстве видами нагрева являются индукционный, резистивный и лучистый нагрев.

3.2 Индукционный нагрев

Индукционный нагрев (ИН) – прогрессивный способ, обладающий быстротой, равномерностью и высокой стабильностью нагрева.

ИН основан на выделении тепла в результате возникновения вихревых токов и магнитного гистерезиса (для ферромагнетиков), при помещении материалов в переменное магнитное поле.

Выделяющееся количество тепла пропорционально квадрату тока на данном участке проводника:

где R – сопротивление проводника, τ - время нагрева

Т.к. внутри материала создаётся внутреннее магнитное поле, что приводит к тому, что э.д.с. и плотность тока убывают от поверхности к центру.

Таблица 3.1 - Генераторы для ИН

22

Рисунок 3.4. - Металлическая камера БТО:

1 – дуговая лампа; 2 – рефлектор; 3 – кварцевое окно; 4 – пластина; 5 – камера; 6 – опорные кварцевые штыри; 7 – окно из флюорида кальция; 8 – ИК-прожектор; 9 – откачка; 10 – ввод газов.

Рисунок 3.5 - Охлаждаемая камера БТО:

1 –вольфрамовые лампы; 2 – кварцевое окно; 3 – полупроводниковая пластина; 4 – водоохлаждаемое основание; 5 – механизм загрузки; 6 – ИКтермометр; 7 – опорные штыри; 8 – водоохлаждаемая камера; ИК-излучение.

26

Тема № 4

Газовые системы в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Газовые системы (ГС) в технологическом оборудовании для производства изделий микроэлектроники выполняют следующие функции: очистка, смешение, увлажнение, распределение, транспортирование, измерение и регулировка параметров газов и парогазовых смесей, а также утилизацию и нейтрализацию выводимых из реактора продуктов реакций.

Требования к газовым системам:

-герметичность;

-материалы ГС не должны вносить загрязнений и должны быть химически стойки;

-отсутствие непродуваемых участков и застойных зон;

-минимальные гидравлические сопротивления;

-высокая точность измерения и регулирования расходов газа;

-безопасные условия эксплуатации и наличие защиты при аварийных ситуациях.

-

Виды газов, применяемых в микроэлектронном производстве

Таблица 4.1 - Газы и соединения, применяемые в промышленности

-образование тумана испаряемой жидкости и конденсация на стенках трубопроводов, попадание капельной фазы в реактор, что может быть причиной брака;

-укрупнение пузырьков и соединения их в газовый шнур.

Испарительные дозаторы

В таких дозаторах ПГС образуется при прохождении газа-носителя над поверхностью жидкости.

Рисунок 4.2 – Испарительный дозатор с жиклером 1,3 – входная и выходная трубка; 2 – жиклер; 4 – корпус; 5 – реагент

Рисунок 4.3 – Коаксиальный дозатор 1,3 – входная и выходная трубка; 2 – коаксиальный сосуд; 4 – реагент

Достоинство дозатора с жиклером - постоянная концентрация парогазовой смеси, а достоинство коаксиального дозатора - постоянный уровень жидкости.

Объемные дозаторы

Работают на принципе полного испарения реагента, имеющего постоянную скорость истечения из отверстия малого диаметра.

29

Рисунок 4.4 – Дозатор с газовым подпором 1,2 – входные и выходные трубки; 3 – реагент; 4 – трубка; 5 – конус со спиральной канавкой; 7 – напорный трубопровод

Рисунок 4.5 – Капельный дозатор 1 – резервуар с реагентом; 2 – клапан; 3 – камера испарения; 4 – ВЧиндуктор.

2. Смесители

Применяются для смешения и гомогенизации ПГС. Наибольшее применение получили струйные смесители.

а)

30