eng
Выпуск #5/2023
В.В.Одиноков, М.Г.Бирюков
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМИ ИСПАРИТЕЛЯМИ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМИ ИСПАРИТЕЛЯМИ
Просмотры: 455
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВАКУУМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМИ ИСПАРИТЕЛЯМИ
В.В.Одиноков1, д.т.н., проф., ORCID: 0000-0003-1652-8013 / vodinokov@niitm.ru
М.Г.Бирюков1, к.т.н., ORCID: 0000-0002-5765-1221
Аннотация. Исследована эффективность работы серийно выпускаемой установки с электронно-лучевым испарителем (ЭЛИ) периодического действия и новой вакуумной установки с ЭЛИ полунепрерывного действия. Проанализировано, что на новой установке цикловая производительность выше даже при загрузке меньшего количества подложек на групповой подложкодержатель, при этом существенно повышается выход годных интегральных микросхем.
Ключевые слова: вакуумное кластерное оборудование, кремниевые пластины, электронно-лучевой испаритель, металлизация
Для цитирования: В.В. Одиноков, М.Г. Бирюков. Исследование эффективности работы вакуумного оборудования с электронно-лучевыми испарителями. НАНОИНДУСТРИЯ. 2023. Т. 16, № 5. С. 306–309. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309
Received: 24.08.2023 | Accepted: 28.08.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309
Original paper
STUDY OF EFFICIENCY OF VACUUM EQUIPMENT WITH ELECTRON BEAM EVAPORATORS
V.V.Odinokov1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., ORCID: 0000-0003-1652-8013 / vodinokov@niitm.ru
M.G.Biryukov1, Cand. of Sci. (Tech), ORCID: 0000-0002-5765-1221
Abstract. Operation efficiency of a commercially available unitwith a batch-type electron beam evaporator (EBE) and a new vacuum unit with a semi-continuous EBE has been studied. It is analyzed that on the new unit cycle productivity is higher even at loading of less number of substrates on the group substrate holder at the same time the yield of perfect integrated circuits is significantly increased.
Keywords: vacuum cluster equipment, silicon wafers, electron beam evaporator, metallization
For citation: V.V. Odinokov, M.G. Biryukov. Study of efficiency of vacuum equipment with electron beam evaporators. NANOINDUSTRY. 2023. V. 16, no. 5. PP. 306–309. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309.
ВВЕДЕНИЕ
Уровень технических решений в современном оборудовании для микроэлектроники в значительной степени влияет на выполнение требований технологических процессов создания современных интегральных схем (ИС). На практике ранее применяемые конструктивные схемы и технологические узлы по своим физико-техническим характеристикам могут быть непригодными или становятся сдерживающим фактором реализации технологических требований производства современных ИС.
В технологическом производстве одним из основных процессов является получение в вакууме качественных и воспроизводимых по электрофизическим характеристикам тонкопленочных элементов. Совершенство этой технологии металлизации и вакуумного оборудования является определяющим, так как операции металлизации практически выполняются на финише изготовления ИС, то есть когда изделие почти готово и интегрировало в себя основную стоимость изготовления – брак экономически недопустим!
Для реализации процессов металлизации ИС часто применяется вакуумное оборудование с электронно-лучевым испарителем (ЭЛИ) материалов. Технологический процесс испарения материалов и нанесения пленок на подложки с использованием ЭЛИ требует низкого давления (10–4–10–5) Па и чистой газовой среды в процессной (рабочей) камере.
Промышленное вакуумное оборудование с ЭЛИ оснащается достаточно объемными процессными камерами (0,7–1,0) м3 с групповыми подложкодержателями с безмасляными откачными средствами с использованием турбомолекулярных (ТМН) и криогенных насосов (КН).
Анализируя работу такого вакуумного оборудования необходимо отметить, что все действия и операции подготовки оборудования для осуществления основного рабочего процесса нанесения пленок на подложки и завершения рабочего цикла выгрузкой подложек из процессорной камеры осуществляются последовательно и достаточно длительно, что отражается на низкой производительности оборудования в целом. Такие установки относятся к оборудованию периодического действия [1, 2].
Так, на примере вакуумной установки с ЭЛИ 01НЭ-7-004 (Оратория 9), серийно выпускаемой с 1979 года с объемом процессной камеры ~ 0,8 м3, были зафиксированы следующие подготовительные и рабочие операции (рис.1) и их временные характеристики:
Подготовительные и рабочие операции:
t3 ПОД – время загрузки группового подложкодержателя с 42 подложками в процессную камеру (~ 4 мин);
t3 ЭЛИ – время загрузки испаряемого материала Al в ЭЛИ (~ 2 мин);
tотк КАМ – время форвакуумной и высоковакуумной откачки процессной камеры до давления 10–5 Па (~ 70 мин);
tнаг ПОД – время нагрева и обезгаживания подложек (~ 5 мин);
tоб ЭЛИ – время расплавления материала Al в ЭЛИ и его обезгаживания (~ 5 мин);
tРАБ – рабочее время нанесения пленок Al на подложки (~ 10 мин);
tохл. ПОД – время охлаждения подложек в вакууме (~ 3 мин);
t В НАП – время напуска воздуха в процессную камеру (~ 2 мин);
tвыгр ПОД – время выгрузки подложек из процессной камеры (~ 5 мин).
Таким образом, цикловая производительность вакуумной установки (Qц) может быть рассчитана по формуле:
Qц = Р/Тц, (1)
где Р – количество подложек в групповом подложкодержателе (42 шт. Ø 100).
Тц = t3 ПОД + t3 ЭЛИ + tотк КАМ + tнаг ПОД + tоб ЭЛИ + tРАБ + tохл. ПОД + t В НАП + tвыгр ПОД ~ 106 мин ~ 1,7 ч. Таким образом, получим: Qц = 42/1,7 ~ 25 подложек /ч.
Анализ работы этой установки и аналогичного назначения с периодическим циклом работы позволяет сделать вывод, что выход годных изделий составляет ~ 70–80% в основном из-за невоспроизводимости состава остаточной газовой среды, из-за периодического сообщения объема процессорной камеры с атмосферным воздухом, а также из-за попадания мелкодисперсных частиц на поверхность подложки из помещения, механизма вращения подложек и стенок процессной камеры при периодической форвакуумной откачке атмосферного воздуха. Особенно это критично при металлизации более сложных ИС с более высоким уровнем интеграции.
Фактическая производительность установки Qф с учетом выхода годных (г) изделий будет еще меньше:
Qф = P/Tц × г, где г = 0,7
Qф = 25 × 0,7 ~ 17 подл./ч.
С целью устранения указанных недостатков была создана более прогрессивная модель вакуумной установки с ЭЛИ, которая работает в полунепрерывном режиме и имеет более высокую производительность и выход годных изделий. Для этого процессорная камера не вскрывается и не сообщается с атмосферным воздухом хотя бы в течение одной рабочей смены. При этом рабочие циклы нанесения пленок на подложки проводятся в постоянной и воспроизводимой по составу вакуумной среде [3].
Главной отличительной особенностью этой вакуумной установки с ЭЛИ (ЭЛУ ТМ 1 Ш) является наличие двух дополнительных камер, соединенных с процессной камерой через затворы (рис.2).
Одна камера выполняет функции шлюзовой камеры, в которой располагается магазин из двух групповых подложкодержателей (под подложки диаметром 100 и 150 мм).
Шлюзовая камера снабжена безмасляными средствами форвакуумной и высоковакуумной откачки. Загрузка и выгрузка групповых подложкодержателей в шлюзовой камере и ее высоковакуумная откачка осуществляются во время рабочего процесса нанесения пленок на подложки в процессной камере.
Другая камера предназначена для размещения шеститигельного ЭЛИ. Камера отделяется герметично от процессной камеры шиберным затвором и снабжена так же безмасляными средствами форвакуумной и высоковакуумной откачки.
Таким образом, обеспечивается загрузка тиглей испаряемым материалом, расплавление, обезгаживание и выход на режим испарения материала в тигле без влияния на вакуумную среду процессной камеры. В этом случае подготовительные операции выглядят следующим образом:
t3 ПОД – время загрузки двух групповых подложкодержателей (по восемь подложек Ø 100 мм на одном подложкодержателе) (~ 2 мин);
t3 ЭЛИ – время загрузки испаряемого материала в ЭЛИ (~ 2 мин);
tотк КАМ – время форвакуумной и высоковакуумной откачки процессной камеры до давления 10–5 Па (~ 70 мин);
tотк ШЛЮЗ – время откачки шлюзовой камеры объемом V1 = 0,07 м3 до давления 10–3 Па (~ 5 мин);
tОТК ЭЛИ – время откачки камеры с ЭЛИ объемом V2 = 0,04 м3 до давления 10–3 Па (~ 5 мин);
tоб ЭЛИ – время расплавления материала в ЭЛИ и его обезгаживания (~ 3 мин);
tнаг ПОД – время нагрева и обезгаживания подложек в процессной камере (~ 5 мин);
tРАБ – рабочее время нанесения пленок алюминия на подложки (~ 8 мин);
tперегр ПОД – время перегрузки одного подложкодержателя из шлюзовой камеры в процессную и обратно (~ 2 мин).
Подложки после процесса нанесения пленок остывают в шлюзовой камере.
Суммарное время подготовки шлюзовой камеры для транспортирования подложкодержателя в процессную камеру составляет:
Т ШЛЮЗ = t3 ПОД + tотк ШЛЮЗ = 2 мин + 5 мин = 7 мин.
Суммарное время подготовки камеры с ЭЛИ к процессу испарений материала составляет:
Т ЭЛИ = t3 ЭЛИ + tотк ЭЛИ + tоб ЭЛИ = 2 мин + 3 мин + 5 мин = 10 мин.
Время откачки шлюзовой камеры и камеры с ЭЛИ совмещено с временем откачки процессной камеры и значительно меньше этого времени. В последующих циклах работы установки процессная камера всегда находится под вакуумом и не сообщается с атмосферным воздухом.
Если шеститигельный ЭЛИ полностью загружен испаряемым материалом (Аl), а объем материала в каждом тигле обеспечивает по два и более процесса испарения материала (Аl), то обеспечивается двенадцать рабочих циклов нанесения пленок без вскрытия камеры с ЭЛИ.
Таким образом, производительность установки будет зависеть только от времени процесса нанесения пленок tРАБ, временем нагрева подложек tнаг ПОД и временем перегрузки подложкодержателя из процессорной камеры в шлюзовую и обратно (tперегр ПОД).
Тц = t РАБ + tнаг ПОД + tперегр ПОД = 7 + 5+2 = 14 мин.
Суммарное время для проведения рабочих циклов (Т ц) в смену (8 ч) с учетом потери времени на подготовку установки к рабочим процессам нанесения пленок (1,6 ч) будет составлять (8 – 1,6) = 6,4 ч или 384 мин.
Количество рабочих циклов за указанное время (384 мин) будет составлять: 384 / 14 = ~ 27 циклов.
Цикловая производительность установки будет равна: 8 подл. × 27 циклов = 220 подложек в смену или 220/6,4 = 34 подложки/ч.
С учетом вышесказанного видно, что на современной вакуумной установке с ЭЛИ – ЭЛУ ТМ 1 Ш цикловая производительность выше, чем на установке 01НЭ-7-004 (Оратория 9).
Указанная установка обладает более высоким процентом выхода годных из-за очень высокой воспроизводимости газовой среды в процессной камере, так как она не сообщается с атмосферным воздухом, минимизировано количество опор качения подложкодержателя вследствие чего значительно уменьшается количество мелкодисперсных частиц, попадающих на рабочие подложки. Выход годных ИС с высоким уровнем интеграции составляет более 95%.
Фактическая производительность составляет:
QФ = 34 × 0,95 ~ 32 подл./ч.
Следовательно, фактическая производительность установки полунепрерывного действия ЭЛУ ТМ 1Ш почти в два раза выше, чем на установке периодического действия 01НЭ-7-004.
ВЫВОДЫ
Создание вакуумного оборудования полунепрерывного действия с ЭЛИ перспективно и актуально как с целью повышения цикловой производительности этого оборудования, так и для повышения выхода годных ИС.
Совмещение во времени основных рабочих операций и вспомогательных операций возможно только при использовании шлюзовых систем загрузки и выгрузки подложкодержателей.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Машиностроение, Энциклопедия, том III-8 Технологии, оборудование и системы управления в электронном машиностроении. М.: Машиностроение, 2000. С. 269–273.
Одиноков В.В. Шлюзовые системы в вакуумном оборудовании: Учебное пособие для проф.-тех. учебных заведений. М.: Высшая школа, 1981. С. 55.
Хошев А.В., Аверьянов Е.В., Одиноков В.В., Костюков Д.А., Овцын А.А. Вакуумная установка с электронно-лучевым испарителем и шлюзовой загрузкой групповых подложкодержателей // Электронная техника. 2022. С. 24–28. Серия 3. Микроэлектроника.
В.В.Одиноков1, д.т.н., проф., ORCID: 0000-0003-1652-8013 / vodinokov@niitm.ru
М.Г.Бирюков1, к.т.н., ORCID: 0000-0002-5765-1221
Аннотация. Исследована эффективность работы серийно выпускаемой установки с электронно-лучевым испарителем (ЭЛИ) периодического действия и новой вакуумной установки с ЭЛИ полунепрерывного действия. Проанализировано, что на новой установке цикловая производительность выше даже при загрузке меньшего количества подложек на групповой подложкодержатель, при этом существенно повышается выход годных интегральных микросхем.
Ключевые слова: вакуумное кластерное оборудование, кремниевые пластины, электронно-лучевой испаритель, металлизация
Для цитирования: В.В. Одиноков, М.Г. Бирюков. Исследование эффективности работы вакуумного оборудования с электронно-лучевыми испарителями. НАНОИНДУСТРИЯ. 2023. Т. 16, № 5. С. 306–309. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309
Received: 24.08.2023 | Accepted: 28.08.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309
Original paper
STUDY OF EFFICIENCY OF VACUUM EQUIPMENT WITH ELECTRON BEAM EVAPORATORS
V.V.Odinokov1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., ORCID: 0000-0003-1652-8013 / vodinokov@niitm.ru
M.G.Biryukov1, Cand. of Sci. (Tech), ORCID: 0000-0002-5765-1221
Abstract. Operation efficiency of a commercially available unitwith a batch-type electron beam evaporator (EBE) and a new vacuum unit with a semi-continuous EBE has been studied. It is analyzed that on the new unit cycle productivity is higher even at loading of less number of substrates on the group substrate holder at the same time the yield of perfect integrated circuits is significantly increased.
Keywords: vacuum cluster equipment, silicon wafers, electron beam evaporator, metallization
For citation: V.V. Odinokov, M.G. Biryukov. Study of efficiency of vacuum equipment with electron beam evaporators. NANOINDUSTRY. 2023. V. 16, no. 5. PP. 306–309. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.5.306.309.
ВВЕДЕНИЕ
Уровень технических решений в современном оборудовании для микроэлектроники в значительной степени влияет на выполнение требований технологических процессов создания современных интегральных схем (ИС). На практике ранее применяемые конструктивные схемы и технологические узлы по своим физико-техническим характеристикам могут быть непригодными или становятся сдерживающим фактором реализации технологических требований производства современных ИС.
В технологическом производстве одним из основных процессов является получение в вакууме качественных и воспроизводимых по электрофизическим характеристикам тонкопленочных элементов. Совершенство этой технологии металлизации и вакуумного оборудования является определяющим, так как операции металлизации практически выполняются на финише изготовления ИС, то есть когда изделие почти готово и интегрировало в себя основную стоимость изготовления – брак экономически недопустим!
Для реализации процессов металлизации ИС часто применяется вакуумное оборудование с электронно-лучевым испарителем (ЭЛИ) материалов. Технологический процесс испарения материалов и нанесения пленок на подложки с использованием ЭЛИ требует низкого давления (10–4–10–5) Па и чистой газовой среды в процессной (рабочей) камере.
Промышленное вакуумное оборудование с ЭЛИ оснащается достаточно объемными процессными камерами (0,7–1,0) м3 с групповыми подложкодержателями с безмасляными откачными средствами с использованием турбомолекулярных (ТМН) и криогенных насосов (КН).
Анализируя работу такого вакуумного оборудования необходимо отметить, что все действия и операции подготовки оборудования для осуществления основного рабочего процесса нанесения пленок на подложки и завершения рабочего цикла выгрузкой подложек из процессорной камеры осуществляются последовательно и достаточно длительно, что отражается на низкой производительности оборудования в целом. Такие установки относятся к оборудованию периодического действия [1, 2].
Так, на примере вакуумной установки с ЭЛИ 01НЭ-7-004 (Оратория 9), серийно выпускаемой с 1979 года с объемом процессной камеры ~ 0,8 м3, были зафиксированы следующие подготовительные и рабочие операции (рис.1) и их временные характеристики:
Подготовительные и рабочие операции:
t3 ПОД – время загрузки группового подложкодержателя с 42 подложками в процессную камеру (~ 4 мин);
t3 ЭЛИ – время загрузки испаряемого материала Al в ЭЛИ (~ 2 мин);
tотк КАМ – время форвакуумной и высоковакуумной откачки процессной камеры до давления 10–5 Па (~ 70 мин);
tнаг ПОД – время нагрева и обезгаживания подложек (~ 5 мин);
tоб ЭЛИ – время расплавления материала Al в ЭЛИ и его обезгаживания (~ 5 мин);
tРАБ – рабочее время нанесения пленок Al на подложки (~ 10 мин);
tохл. ПОД – время охлаждения подложек в вакууме (~ 3 мин);
t В НАП – время напуска воздуха в процессную камеру (~ 2 мин);
tвыгр ПОД – время выгрузки подложек из процессной камеры (~ 5 мин).
Таким образом, цикловая производительность вакуумной установки (Qц) может быть рассчитана по формуле:
Qц = Р/Тц, (1)
где Р – количество подложек в групповом подложкодержателе (42 шт. Ø 100).
Тц = t3 ПОД + t3 ЭЛИ + tотк КАМ + tнаг ПОД + tоб ЭЛИ + tРАБ + tохл. ПОД + t В НАП + tвыгр ПОД ~ 106 мин ~ 1,7 ч. Таким образом, получим: Qц = 42/1,7 ~ 25 подложек /ч.
Анализ работы этой установки и аналогичного назначения с периодическим циклом работы позволяет сделать вывод, что выход годных изделий составляет ~ 70–80% в основном из-за невоспроизводимости состава остаточной газовой среды, из-за периодического сообщения объема процессорной камеры с атмосферным воздухом, а также из-за попадания мелкодисперсных частиц на поверхность подложки из помещения, механизма вращения подложек и стенок процессной камеры при периодической форвакуумной откачке атмосферного воздуха. Особенно это критично при металлизации более сложных ИС с более высоким уровнем интеграции.
Фактическая производительность установки Qф с учетом выхода годных (г) изделий будет еще меньше:
Qф = P/Tц × г, где г = 0,7
Qф = 25 × 0,7 ~ 17 подл./ч.
С целью устранения указанных недостатков была создана более прогрессивная модель вакуумной установки с ЭЛИ, которая работает в полунепрерывном режиме и имеет более высокую производительность и выход годных изделий. Для этого процессорная камера не вскрывается и не сообщается с атмосферным воздухом хотя бы в течение одной рабочей смены. При этом рабочие циклы нанесения пленок на подложки проводятся в постоянной и воспроизводимой по составу вакуумной среде [3].
Главной отличительной особенностью этой вакуумной установки с ЭЛИ (ЭЛУ ТМ 1 Ш) является наличие двух дополнительных камер, соединенных с процессной камерой через затворы (рис.2).
Одна камера выполняет функции шлюзовой камеры, в которой располагается магазин из двух групповых подложкодержателей (под подложки диаметром 100 и 150 мм).
Шлюзовая камера снабжена безмасляными средствами форвакуумной и высоковакуумной откачки. Загрузка и выгрузка групповых подложкодержателей в шлюзовой камере и ее высоковакуумная откачка осуществляются во время рабочего процесса нанесения пленок на подложки в процессной камере.
Другая камера предназначена для размещения шеститигельного ЭЛИ. Камера отделяется герметично от процессной камеры шиберным затвором и снабжена так же безмасляными средствами форвакуумной и высоковакуумной откачки.
Таким образом, обеспечивается загрузка тиглей испаряемым материалом, расплавление, обезгаживание и выход на режим испарения материала в тигле без влияния на вакуумную среду процессной камеры. В этом случае подготовительные операции выглядят следующим образом:
t3 ПОД – время загрузки двух групповых подложкодержателей (по восемь подложек Ø 100 мм на одном подложкодержателе) (~ 2 мин);
t3 ЭЛИ – время загрузки испаряемого материала в ЭЛИ (~ 2 мин);
tотк КАМ – время форвакуумной и высоковакуумной откачки процессной камеры до давления 10–5 Па (~ 70 мин);
tотк ШЛЮЗ – время откачки шлюзовой камеры объемом V1 = 0,07 м3 до давления 10–3 Па (~ 5 мин);
tОТК ЭЛИ – время откачки камеры с ЭЛИ объемом V2 = 0,04 м3 до давления 10–3 Па (~ 5 мин);
tоб ЭЛИ – время расплавления материала в ЭЛИ и его обезгаживания (~ 3 мин);
tнаг ПОД – время нагрева и обезгаживания подложек в процессной камере (~ 5 мин);
tРАБ – рабочее время нанесения пленок алюминия на подложки (~ 8 мин);
tперегр ПОД – время перегрузки одного подложкодержателя из шлюзовой камеры в процессную и обратно (~ 2 мин).
Подложки после процесса нанесения пленок остывают в шлюзовой камере.
Суммарное время подготовки шлюзовой камеры для транспортирования подложкодержателя в процессную камеру составляет:
Т ШЛЮЗ = t3 ПОД + tотк ШЛЮЗ = 2 мин + 5 мин = 7 мин.
Суммарное время подготовки камеры с ЭЛИ к процессу испарений материала составляет:
Т ЭЛИ = t3 ЭЛИ + tотк ЭЛИ + tоб ЭЛИ = 2 мин + 3 мин + 5 мин = 10 мин.
Время откачки шлюзовой камеры и камеры с ЭЛИ совмещено с временем откачки процессной камеры и значительно меньше этого времени. В последующих циклах работы установки процессная камера всегда находится под вакуумом и не сообщается с атмосферным воздухом.
Если шеститигельный ЭЛИ полностью загружен испаряемым материалом (Аl), а объем материала в каждом тигле обеспечивает по два и более процесса испарения материала (Аl), то обеспечивается двенадцать рабочих циклов нанесения пленок без вскрытия камеры с ЭЛИ.
Таким образом, производительность установки будет зависеть только от времени процесса нанесения пленок tРАБ, временем нагрева подложек tнаг ПОД и временем перегрузки подложкодержателя из процессорной камеры в шлюзовую и обратно (tперегр ПОД).
Тц = t РАБ + tнаг ПОД + tперегр ПОД = 7 + 5+2 = 14 мин.
Суммарное время для проведения рабочих циклов (Т ц) в смену (8 ч) с учетом потери времени на подготовку установки к рабочим процессам нанесения пленок (1,6 ч) будет составлять (8 – 1,6) = 6,4 ч или 384 мин.
Количество рабочих циклов за указанное время (384 мин) будет составлять: 384 / 14 = ~ 27 циклов.
Цикловая производительность установки будет равна: 8 подл. × 27 циклов = 220 подложек в смену или 220/6,4 = 34 подложки/ч.
С учетом вышесказанного видно, что на современной вакуумной установке с ЭЛИ – ЭЛУ ТМ 1 Ш цикловая производительность выше, чем на установке 01НЭ-7-004 (Оратория 9).
Указанная установка обладает более высоким процентом выхода годных из-за очень высокой воспроизводимости газовой среды в процессной камере, так как она не сообщается с атмосферным воздухом, минимизировано количество опор качения подложкодержателя вследствие чего значительно уменьшается количество мелкодисперсных частиц, попадающих на рабочие подложки. Выход годных ИС с высоким уровнем интеграции составляет более 95%.
Фактическая производительность составляет:
QФ = 34 × 0,95 ~ 32 подл./ч.
Следовательно, фактическая производительность установки полунепрерывного действия ЭЛУ ТМ 1Ш почти в два раза выше, чем на установке периодического действия 01НЭ-7-004.
ВЫВОДЫ
Создание вакуумного оборудования полунепрерывного действия с ЭЛИ перспективно и актуально как с целью повышения цикловой производительности этого оборудования, так и для повышения выхода годных ИС.
Совмещение во времени основных рабочих операций и вспомогательных операций возможно только при использовании шлюзовых систем загрузки и выгрузки подложкодержателей.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Машиностроение, Энциклопедия, том III-8 Технологии, оборудование и системы управления в электронном машиностроении. М.: Машиностроение, 2000. С. 269–273.
Одиноков В.В. Шлюзовые системы в вакуумном оборудовании: Учебное пособие для проф.-тех. учебных заведений. М.: Высшая школа, 1981. С. 55.
Хошев А.В., Аверьянов Е.В., Одиноков В.В., Костюков Д.А., Овцын А.А. Вакуумная установка с электронно-лучевым испарителем и шлюзовой загрузкой групповых подложкодержателей // Электронная техника. 2022. С. 24–28. Серия 3. Микроэлектроника.
Отзывы читателей
