Технологические операции

Основой  современного производства изделий электроники является изготовление кремниевых чипов на wafer fab. АО «ЗНТЦ» располагает высокотехнологичным wafer fab c комплексом оборудования замкнутого цикла от маркировки исходных пластин до заключительных измерительных и испытательных процессов. Оборудование инсталлировано ведущими мировыми производителями, такими как английская компания «SPTS», японская «ULVAC», американская «Teradyne» и др. Гарантией надежности и качества выполняемых процессов является наличие комплексной инженерной инфраструктуры и отлаженное сервисное обслуживание. 

Производственный комплекс (Wafer fab) АО "ЗНТЦ" обладает полным набором оборудования и отработанными технологическими процессами для создания КМОП и МЭМС.

Основные параметры производственной линии следующие:

- диаметр пластин 6 дюймов (150 мм), в процессе комплектование технологической линии и постановка производства на пластинах 8 дюймов (200 мм);

- площадь чистых производственных помещений (clean room) – 450 кв.м.

- классы чистоты в clean room — 10, 100, в технической зоне обслуживания — 10000.

- минимальная проектная норма (разрешение фотолитографии) 0,6мкм и 0,25 мкм, осуществляется реализация проекта развития уровня технологии 0,13 мкм.

- производительность линии КМОП пластин 600 пластин в месяц.

- современная инженерная инфраструктура.

- Общая площадь офисных и производственных помещений - 2 255 м2.

Характеристика производственных участков wafer fab:

На мощностях кристального производства изделий нано- и микросистемной техники АО «ЗНТЦ» возможно как выполнение полного комплекса услуг по разработке и производству изделий микроэлектроники, так и реализация отдельных технологических операций:

• фотолитография: площадь участка - 54м2, класс чистоты 100.

• химическое травление и очистка (wet): площадь участка - 70м2, класс чистоты 100.

• диффузия: площадь участка 37м2, класс чистоты 100.

• плазмохимическое травление: площадь 10м2 , класс чистоты 100.

• вакуумное напыление пленочных покрытий (PVD): площадь участка 30м2, класс чистоты 100.

· имплантация: площадь участка 12м2 , класс чистоты 100.

На участке фотолитографии выполняется комплекс процессов формирования фоторезистивной маски на кремниевых пластинах, включая отмывку пластин, нанесение (спиновое и аэрозольное) слоя фоторезиста, сушку, совмещение и экспонирование, проявление и задубливание.

Установки контактной фотолитографии и совмещения позволяют проводить процесс контактного совмещения и экспонирования (существует возможность двухстороннего совмещения) кремниевых пластин диаметром до 150мм. Минимальный размер формируемого элемента топологии на кремниевой пластине — 600 нм.
Установка проекционной литографии ASML PAS 5500/300C для технологии 300 нм  задействована по принципу замкнутого цикла в комплексе с одной из самых современных автоматизированных установок нанесения и проявления - ACT-8.
Для контроля линейных размеров и совмещения используется автоматический микроскоп высокого увеличения MueTec, который, перемещаясь в заданные точки на пластине с точностью 10мкм, измеряет контрольный элемент с автоматической отбраковкой. Для контроля дефектности осуществляется полное картирование пластины с классификацией дефектов размером от 1 мкм и автоматическая отбраковка не более 30 сек на пластину 150 мм.

Участок химического травления и химической подготовки поверхности кремниевых пластин.
Современное оборудование обеспечивает автоматическую подачу химических растворов на установки химического травления и отмывки поверхности кремниевых пластин. На установках химического травления производятся операции жидкостного травления слоев металлов и диэлектриков, анизотропного травления кремния, освежения (зачистки) поверхности кремния от естественного оксида кремния, очистки поверхности подложек от посторонних частиц и ионов металлов для дальнейшего проведения последующих технологических операций. На участке отмывки проводятся химические процессы отмывки кварцевой и металлической оснастки, а также полипропиленовой тары в отдельных ваннах.

Участок диффузии/осаждения. Термические атмосферные установки позволяют проводить процессы окисления в сухом и влажном кислороде, а также процессы диффузии фосфора и низкотемпературного отжига.
Установки осаждения из газовой фазы LPCVD и PECVD позволяют проводить операции осаждения различных диэлектрических (SiO2, Si3N4, SiOxNy, SiO2 TEOS, ФСС, БФСС и др.) и полупроводящих слоев (поликремний), на кремниевую подложку.
Установка атомно-слоевого осаждения позволяет наносить тонкие одноатомные проводящие и диэлектрические слои с очень высоким конформным заполнением рельефа поверхности образцов (типичны толщины слоев 1-500 А0). Возможна постановка уникальных технологических процессов с использованием различных типов металлизации по техническому заданию заказчика.
Установки быстрых термических процессов позволяют проводить процессы быстрого отжига, оксидирования и нитридизации, а также проводить процессы активации примесей. Равномерность толщины наносимых пленок по площади диаметра 140мм 1σ ≤3%.

Участок плазмохимического травления, где установлены кластерные установки плазмохимического травления, позволяющие производить особо ответственные процессы травления кремния в среде сверхчистой плазмы.
Установка STS VPX используется для травления слоев алюминиевой металлизации, а также посткоррозионной обработки и снятия фоторезистивной маски.
Установка STS CPX для травления диэлектрических (нитрид кремния, оксид кремния, ФСС и т.д.) и проводящих слоев (кремний, поликремний), кроме того установка обеспечивает процесс сверхглубокого травления кремния, так называемый BOSCH-процесс, который является наиболее важным для технологии формирования МЭМС.
Установки плазменного удаления позволяют качественно снять фоторезистивную пленку. Имеется возможность проведения беззарядового удаления фотрезиста в плазме.
Установка ионного травления позволяет формировать металлизационные системы из слоев платины, железа, хрома, никеля и др. Равномерность травления по площади диаметра 140мм 1σ ≤3,5%.

Участок напыления имеет несколько вакуумных установок, на которых осуществляются операции напыления методами PVD DC проводящих слоев, в том числе магниторезистивных и драгоценных металлов, а также диэлектрических SiO2 и других слоев методами PVD RF.
Равномерность толщины наносимой пленки по площади диаметра 140мм 1σ ≤5%; для магниторезистивных пленок равномерность толщины по такой же площади составляет 1σ ≤1%.

Участок ионного легирования, на котором осуществляются операции имплантации ионов бора, фосфора, мышьяка, аргона и азота на средних токах с энергией от 10 до 200 keV. Возможна имплантация ионов двойного/тройного заряда. Угол имплантации от 0˚ до 45˚. Дозы:1×1011ат/см2 до 1×1018ат/см2. Неоднородность дозы по всей области имплантации и от пластины к пластине 1σ ≤1%.

Контрольно-измерительное оборудование: Для осуществления визуального контроля на участках установлены оптические микроскопы c видеокамерой и возможностью линейных измерений. Также на участке фотолитографии установлены микроскопы c ультрафиолетовой камерой высокого разрешения; микроскоп c ультрафиолетовым лазером, обеспечивающий трехмерную визуализацию поверхности с возможностью высокоточных линейных измерений. Для выполнения требований производителей оборудования по уровню допустимых вибраций чистые производственные помещения расположены на развязанном фундаменте.