Автомат гидромеханической отмывки

Автомат гидромеханической отмывки, предназна­ченный для комбинированной очистки поверхностей полупроводнико­вых пластин химическими реактивами и щеткой перед нанесением фото­резиста, окислением, диффузией, осаждением пленок и после удаления фоторезиста, выпускается двух исполнений: с четырьмя и двумя трека­ми (унифицированными устройствами). Таким образом, производитель­ность автомата первого исполнения в два раза выше. Подача полупровод­никовых пластин в автомат производится в унифицированных кассетах емкостью 25 пластин. Отмытые пластины также помещаются в кассету. Работа автомата построена так, что оператор к полупроводниковым пла­стинам не прикасается.

Автомат смонтирован в сварном металлическом каркасе. Основные органы управления (пульт) расположены сверху в левой части автомата, а треки — в правой. Автомат должен быть обязательно подключен к вы­тяжной вентиляции.

Механическая часть каждого трека представляет собой агрегат, кинематическая схема которого показана на риcунке ниже. Ознакомившись с устройством одного агрегата, можно понять работу автомата. Агрегат 128 состоит из механизмов загрузки и разгрузки, каретки подачи полупро­водниковых пластин, механизма перемещения щетки, центрифуги и ванны.

Механизм загрузки начинает работать после установки унифици­рованной кассеты с полупроводниковыми пластинами на каретку 30 и включения агрегата. Пневмоцилиндр 24 наклоняет каретку 30 с кассе­той к пневматическому лотку 4, и привод, состоящий из электродвига­теля 28, ременной передачи и кулачка 26, вращает винт, который своей гайкой, связанной с кассетой, перемещает ее на шаг, равный 4,75 мм. Управляют перемещением кассеты кулачок 26 и микровыключатель 25. В это время срабатывает пневмосистема и потоком воздуха из сопла 31 полупроводниковая пластина из кассеты сдувается на пневматический лоток 4, а с него на каретку 6, приводом перемещения кассеты управля­ют микровыключателями 25, 2 и 29. Наличие полупроводниковой пла­стины на пневматическом лотке контролируется фотодатчиком.

 

Кинематическая схема агрегата (трека) автомата гидромеханической отмывки:

1 - унифицированная кассета, 2, 11, 13, 16, 17, 21, 25, 27, 29 - микровыключате­ли, 3 - полупроводниковая пластина, 4, 12 - пневматический и наклонный лотки, 5, 7 - штифты, 6 - каретка подачи полупроводниковых пластин, 8 - щетка, 9 -регулируемый упор, 10 - столик центрифуги, 14, 20, 23, 28 - электродвигатели, 15, 26 - кулачки, 18, 30 - каретки разгрузки и загрузки, 19, 22, 24 - пневмоцилиндры, 31 – сопло

Каретка 6 служит для автоматической подачи полупроводниковой пластины на вакуумный столик центрифуги и удаления с него после об­работки. Свое движение вперед—назад эта каретка получает от привода, состоящего из электродвигателя, шкивов и ременной передачи, ход которой регулируется микровыключателями 27 и 11. Для переноса и снятия полупроводниковой пластины служат соответственно две пары штифтов 5 и 7, расположенных на каретке 6.

Щетка 8 подается на рабочую позицию, приводится во вращение и от­водится в исходное положение механизмом перемещения. Перемещение вперед—назад щетка получает от пневмоцилиндра 22 и системы рычагов, воздействующих на ее вал, а вращение — от электродвигателя 23 через ременную передачу, промежуточный вал и вторую ременную передачу. Работа щетки контролируется и управляется микровыключателем 21.

Привод центрифуги примерно аналогичен приводу механизма пере­мещения щетки, т.е. она получает вращение от электродвигателя 20 и плоскоременной передачи, а перемещение вверх—вниз — от пневмоци­линдра 19. Подъем и опускание центрифуги регулируется винтовой парой. Управляют работой центрифуги микровыключателем 11.

Ванна отмывки представляет собой коробку, в которой установлен регулируемый упор 9, служащий для центрирования полупроводниковой пластины по отношению к вакуумному столику 10 центрифуги.

Механизм разгрузки по устройству во многом аналогичен механиз­му загрузки и отличается от него отсутствием пневматического лотка. Крайние положения унифицированной кассеты регулируются расположе­нием микровыключателей 13 и 17. После подачи обработанной полупро­водниковой пластины в соответствующую ячейку унифицированной кас­сеты 1 каретка 18 с кассетой перемещается на шаг, равный 4,75 мм, при повороте ходового винта от электродвигателя 14 и ременной передачи на один оборот с помощью кулачка 15 и микровыключателя 16. При отсут­ствии кассеты срабатывает блокировка и автомат не включается.

Автомат работает следующим образом. После установки кассет (в механизм загрузки с полупроводниковыми пластинами, а в механизм разгрузки — пустой) и включения автомата полупроводниковая пласти­на автоматически струей воздуха из сопла 31 подается на пневматичес­кий лоток 4, плавно опускается по нему на каретку 6, захватывается штифтами 5 и переносится на вакуумный столик 10 центрифуги. Приняв полупроводниковую пластину и удерживая ее вакуумом, столик центри­фуги, расположенный над ванной отмывки, опускается в нее, принимая рабочее положение, и начинает вращаться. В этот момент из нескольких трубок на вращающуюся полупроводниковую пластину подается жид­кость для отмывки и одновременно подходит вращающаяся щетка 8, выполняющая гидромеханическую очистку.

После отхода щетки пластина, продолжая вращаться, некоторое вре­мя еще очищается струями жидкости. Затем подача жидкости прекраща­ется и начинается сушка пластины центрифугированием с одновремен­ным обдувом азотом. По истечении заданного времени очистки столик центрифуги с пластиной поднимается, вращение его прекращается и от­мытая полупроводниковая пластина перемещается в унифицированную кассету 1 механизма разгрузки. Удаление очищенной пластины с рабочей позиции производится штифтами 7 каретки 6 при подаче очередной пла­стины на отмывку. Отмытая пластина сначала попадает на наклонную скользящую поверхность лотка 12, а затем в паз унифицированной кас­сеты. Полный цикл отмывки полупроводниковых пластин совершается за 21—24 с, причем механическое воздействие щетки на пластину, струй­ная отмывка и сушка продолжаются по 5—10 с.

Автомат гидромеханической отмывки полупроводниковых пластин представляет собой сложную установку, надежность работы которой зависит от взаимодействия гидропневматической, вакуумной и электри­ческой систем, а также программного устройства. Поэтому основная задача наладчика — постоянно следить за согласованностью действий всех механизмов автомата, что достигается оптимальным расположением микровыключателей, управляющих его работой. Эту работу выполняют в наладочном режиме автомата, т.е. включая только механизмы, кото­рые налаживают. Для отмывки используют полупроводниковые пласти­ны одинаковых диаметров. При переходе на другой диаметр пластин необходимо выполнить незначительную переналадку. При наладке сле­дует руководствоваться технической документацией, прилагаемой

к автомату.

Установка ЩЦМЗ.240.212 химической обработки полупроводни­ковых пластин диаметром 60; 75 и 100 мм в различных невзрывоопас­ных веществах с последующей промывкой в деионизованной воде имеет унифицированные стол и стойку, а также расположенный сверху на стой­ке блок обеспыливания. На столешнице-поддоне находится четыре ван­ны: три фторопластовые, предназначенные для химической обработки пластин, и одна трехсекционная (каскадная) полипропиленовая, служа­щая для каскадной отмывки пластин в деионизованной воде. Обработка пластин производится в 25-местной унифицированной кассете, которую опускают в ванну и вынимают из нее вручную. Одновременно можно об­рабатывать две кассеты.

Пневмогидравлическая схема установки показана на рисунке ниже.

Пневмогидравлическая схема установки химической обработки: 1, 4 - ванны, 2 - подогреватель, 3 - насос-эжектор, 5 - поддон, 6 - рассеиватель, 7 - вентили, 8 - электропневматический клапан

Напол­нение фторопластовых ванн 1 производится из блока транспортировки и подачи химических реактивов с помощью сжатого воздуха, подава­емого электропневматическим клапаном 8. Каждая ванна закрывается фторопластовой крышкой, имеет электрический подогреватель 2 хими­ческих реактивов с автоматическим поддержанием заданной температу­ры и насос-эжектор 3 для удаления отработанных химических веществ. Насос-эжектор работает за счет разрежения, создаваемого потоком воды давлением не менее 0,4 МПа. При этом происходит смешивание реактива с водой в пропорции 1:20. Время химической обработки конт­ролируется реле.

Каскадная ванна 4, изготовленная из листового полипропилена, разделена разновысокими перегородками на три секции, что обеспечивает последовательный перелив деионизованной воды из секции в секцию. Отмываемые пластины в кассетах последовательно перемещают из треть­ей ванны во вторую, а затем в первую навстречу потоку воды. Вода для отмывки подается снизу через дно и решетку первой секции, а сбрасы­вается в слив через решетку и дно третьей секции. Для промывки ванн установка химической обработки оборудована рассеивателями 6 — миниатюрными кранами, изготовленными из сополимера, которые мелко распыляют деионизованную воду.

Под всеми ваннами установки находится поддон 5, представляющий собой ящик из древесностружечной плиты, облицованный листовым по­липропиленом, в нижней передней части которого установлены приборы, кнопки и ручки управления, сзади — воздуховод для подключения к вы­тяжной вентиляции, а снизу закреплены три вентиля 7 подачи водопро­водной воды и вентиль подачи деионизованной воды, управление кото­рыми производится с помощью стержней и маховиков, а также патру­бок для слива.

Вся площадь поддона-столешницы, не занятая ваннами, по их пери­метру закрыта перфорированными решетками, через которые происхо­дит отсос из воздуха продуктов химических реакций в вытяжную венти­ляцию. Блок обеспыливания, подающий очищенный воздух сверху вниз в виде ламинарного потока, создает воздушную завесу, которая преграждает поступление воздуха из помещения к месту химической обработки.

 

 

Термическое оборудование

Оборудование для наращивания эпитаксиальных слоёв

 

Эпитаксия – процесс ориентированного наращивания, в результате которого образующаяся фаза закономерно продолжает кристаллическую решетку имеющейся фазы – подложки с образованием переходного эпитаксиального слоя. Установка наращивания содержит в своей конструкции следующие элементы: реактор, газовую систему, систему нагрева, систему управления процессом и вспомогательные устройства. Реакторы изготавливают из кварцевого стекла, коррозионно-стойкой стали, хромоникелевых сплавов. Реакторы установок эпитаксиального наращивания можно разделить на два типа: горизонтальный и вертикальный.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: