книги / Оборудование для производства полупроводниковых диодов и триодов

исходных

материалов

до окончательной сборки

го­

и т. д.). Важная роль принадлежит средствам контроля

тового прибора, его испытания и упаковки. Выпол­

технологии

и контроля

качества

приборов

и

их

эле­

нение

этих

сложнейших

технологических

и

кон­

ментов,

а также

аппаратуре

для

различных

испытаний,

трольно-измерительных операций немыслимо без приме­

в значительной мере характерных только для полупро­

нения специального оборудования. Количество приме­

водникового производства. Широкое внедрение ме­

няемого

оборудования

и его

сложность возрастают так­

тодов групповой технологии потребовало создания

же в связи с переходом к комплексной механизации и

специальных установок для контроля параметров пере­

автоматизации

производства

полупроводниковых

при­

ходов на пластинах до разделения их на отдельные

боров.

изготовлении

полупроводниковых

приборов

кристаллы.

особенности

технологии

производства

При

Указанные

используются почти все известные современной технике

полупроводниковых приборов,

как

и многие другие,

процессы, включая металлургические, химические, элек­

определили

необходимость создания

принципиально но­

трофизические,

термические,

фотолитографические,

вых методов и средств, необходимость создания боль­

различные виды металлообработки, сварку, пайку,

шого количества типов специального оригинального

прецизионную

сборку,

нанесение

различных

покрытий

оборудования, не имеющего аналогов в других отраслях

и т. д.

технология предъявляет исклю­

промышленности. Так, точность многих видов полупро­

Полупроводниковая

водникового

оборудования

значительно

выше,

чем

чительно высокие требования к техническому уровню

в общем машиностроении, и в ряде случаев превышает

производства

(чистоте

исходных

материалов,

стабиль­

точность оборудования, используемого в производстве

ности и воспроизводимости параметров технологических

часов.

Миниатюризация

полупроводниковых

приборов

процессов) и к применяемому оборудованию. Эти высо­

потребовала применения специальных оптико-механи­

кие требования определяются особенностями полупро­

ческих устройств, обеспечивающих точность перемеще­

водникового производства,

обусловленными

тем,

что

ния

до

1 мкли

Точность, требуемая

от

оборудования

весь процесс получения прибора производится на одном

при

процессах

фотолитографии, зачастую

составляет

кристалле и внутри его объема, так что любое отклоне­

доли микрона. Чрезвычайно жесткие требования

ние от заданных технологических режимов на одной

предъявляются к оборудованию для выполнения раз­

операции приводит к браку прибора в целом. Кроме

личных технологических операций, связанных с приме­

того, микроскопические размеры элементов приборов и

нением особо активных химических реагентов и силь­

особые условия выполнения операций требуют высокой

ных

травителей.

Высокие

требования

предъявляются

чистоты и стабильности состава среды и микроклимата,

к уровню механизации, стабильности работы и надеж­

в котором они производятся. Для осуществления произ­

ности полупроводникового оборудования, в особенности

водства необходимы разнообразные виды энергоносите­

в связи с переходом к комплексной механизации про­

лей и защитных сред

(горючий газ, азот, аргон, гелий,

изводства многих типов приборов, выпускаемых десят­

осушенный

воздух,

водород,

деионизованная

вода

ками миллионов штук в год.

Ориентация

слитков

с

приклейкой

их

к предметному столику осуществляется сле­

дующим

образом.

Слиток

устанавливается

в кристаллодерж ателе и фиксируется прижим­

ным винтом.

Поворотом

слитка

вокруг

оси

Рис. 1*3. Оптическая схема установки ориентации

•световая фигура выводится на вертикальную

сзетовым методом.

ось экрана,

после

чего

слиток ■окончательно

смонтированы все

узлы л

детали установки

закрепляется

в крнюталлодаржателе.

Поворо­

том ручки угломерной головки световая фигу­

(что дает возможность работать на установке

ра доводится до перекрестия осей. Смещение

в освещенном помещении):

кристалл©держа­

делений на лимбе угломерной головки показы­

тель 11, конструкция которого предусматрива­

вает

отклонение

кристаллографической

оси

ет возможность установки предметного сто­

слитка в минутах. Зафиксировав это положе­

лика для ориентированной

наклейки

слитков;

ние,

кристаллодержатель

снимают для при­

подвижная

плита 18;

фиксатор

подвижной

клейки слитка к предметному столику. При

плиты 19; угломерная

головка

20, обеспечи­

ориентации

по

этому

методу

в

комплекте

вающая

фиксирование

поворота

ориентируе­

установки должно

быть

несколько

сменных

мого слитка с точностью до

1'; отражатели 10

кристаллодержателей.

и 13; экран 15, представляющий собой жест­

В случае ориентации слитков с нанесением

кую раму с прикрепленными к ней

матовым

риски процесс установки и выведения световой

стеклом и пластиной из органического стекла,

фигуры

в перекрестие

шкалы экрана

анало­

на которую нанесена

шкала.

Для

удобства

гичен описанному.

Заключительная

операция

наблюдения шкала подсвечивается. Ось экра­

в этом

случае — нанесение

сквозь паз

кри-

на проходит через ползун 14, который :вместе

сталлодержателя

риски

со стрелкой,

пока­

с экраном может перемещаться в направлении

зывающей, в каком направлении и на какой

оптической оси. Возвратно-поступательное

угол необходимо повернуть слиток, чтобы уста­

движение экрана в этом направлении осущест­

новить положение иокомой кристаллографиче­

вляется механизмом подъема 17. Экран, кроме

ской оси. Германиевые слитки

или пластины

того, может поворачиваться вокруг собствен­

ориентируются при крайнем переднем, а крем­

ной оси с фиксированием

положения цанго­

ниевые— при крайнем заднем положении под­

вым зажимом.

визуально

наблю­

вижной плиты.

Зеркало

16 позволяет

Оптическая схема установки приведена на

дать за изображением, получаемым на экране.

рис.

1-3. Пучок света от лампы накаливания

1

При помощи рукоятки 21 зеркало

устанавли­

через

конденсор

2 и диафрагму

3

попадает

вается в положение, удобное для наблюдения.

на нижнее зеркало 4, а от него через длинно­

Фонарь, состоящий из источника света 1 (лам­

фокусный

объектив

5

к

зеркалам

6

и

7,

па накаливания 8 в;

30 вт), конденсора

2 и

к исследуемому

образцу 8.

Последовательно

диафрагмы

3, обеспечивает

получение пучка

отразившись

от

этих зеркал и образца,

луч

света требуемых направления и силы.

Кон­

проектируется на

матовом

экране

9.

Наблю­

денсор

представляет

собой

систему

двух

дение получаемой на экране фигуры осущест­

линз с фокусным расстоянием ,Р=16

мм.

вляется с помощью зеркала 11. Зеркала 6 и 10

Диафрагма выполнена в виде диска с рядом

закреплены на подвижной плите, которая мо­

отверстий диаметром от 0,2 до 2,0 мм; уста­

жет

быть

установлена

в двух

положениях

новка ее осуществляется механизмом поворо­

(в зависимости от материала ориентируемого

та. Оптимальное расстояние между конденсо­

слитка).

ром, источником

света и диафрагмой

2Р=

На схеме изображено крайнее переднее

=32 мм.

положение плиты. Оно соответствует расстоя-

отсчитываемым

в

экваториальной плоско­

сти гониометра

от

направления первичного

п

О

пенчатая, автотрансформаторная. Имеется две

ступени: 35 и 50 кв.

V------------------

Рентгеновские лучи, выходящие из окна

\©*В|

рентгеновской трубки, попадают на исследуе­

>1

мый образец, укрепленный

в держателе

1кет»!!

в центре гониометрического устройства. Отра­

зившись от образца, лучи входят в счетчик

Гейгера, расположенный на подвижном плече

гониометра или на самом гониометре. Счетчик

(1

1I-

Гейгера представляет собой небольшой цилин­

дрический газовый конденсатор в стеклянной

оболочке с тонким (20 мкм)

слюдяным окон­

Рис. 1-9. Станок алмазной

резки

слитков полуавтоматического

действия.

двигателя 10 через клиноременную передачу 9

тором

рычаг

18

фиксирует

рычаг 19

так,

вращение передается

на шпиндель 8 с уста­

что последний не препятствует рычагу 16

новленной на нем головкой 7.

Суппорт 5

опускаться вниз по профилю кулака 36.

(верхняя его часть) с поворотной головкой 6,

Верхняя часть суппорта 5 под действием гру­

на которой

закреплен

слиток,

перемещается

за 3

движется

в

направлении

рабочей по­

в направлении рабочей подачи под действием

дачи.

отрезки

очередной пластины

силы тяжести груза 3 по шариковым направ­

На позицию

ляющим 11. В исходное положение суппорт

слиток автоматически

подается

механизмами,

возвращается рычагом

отвода

13,

который

кинематически

связывающими

электродвига­

приводится в колебательное движение эксцен­

тель 26 и суппорт 5.

После

окончания

реза

триком

14,

установленным на

кулаке

36.

винт замыкает

контакты

микропереключате­

В направлении,

перпендикулярном

рабочей

ля 4, который включает электродвигатель 26 и

подаче, суппорт перемещается по направляю­

электромагнит 30.

Электромагнит поворачива­

щим 12

под действием

ходового

винта

1 и

ет сухарь 29, которой разводит колодки 27

гайки 2, закрепленной ,в нижней части суппор­

тормозного барабана 28. После поворота вала

та. Ходовой винт приводится в движение от

35 на 360° кулак 33 замыкает контакты пере­

электродвигателя 26 через систему шестерен и

ключателя 32, который отключает электродви­

кривошип 34.

резки

осуществля­

гатель 26 и электромагнит 30.

Сухарь

29 и

Режим автоматической

тормозные колодки 27 под действием пружины

ется следующим

образом.

Рукоятка

25 пере­

31 занимают первоначальное положение. На­

водится

в положение

«Автоматическая пода­

стройка на требуемый шаг резки осуществля­

ча»; кулак

17 занимает положение,

при

ко­

ется .перемещением сектора 40,

который

в за-