|
Полупроводниковые пластины Методы их получения
Ââåäåíèå
Ñîâðåìåííûå
ïîëóïðîâîäíèêîâûå
ïðèáîðû è èíòåãðàëüíûå
ìèêðîñõåìû
ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé
÷ðåçâû÷àéíî
ñëîæíûå
óñòðîéñòâà,
îòäåëüíûå
êîìïîíåíòû
êîòîðûõ
èìåþò ðàçìåðû
íå áîëåå äîëè
ìèêðîìåòðà. Èçãîòîâëåíèå
òàêèõ
óñòðîéñòâ
îñóùåñòâëÿåòñÿ
íà
ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèíàõ ñ
èñïîëüçîâàíèåì
ôîòîëèòîãðàôèè.
Ïîëóïðîâîäíèêîâûå
ïëàñòèíû, ïðåäíàçíà÷åííûå
äëÿ
ôîðìèðîâàíèÿ
èçäåëèé
ìèêðîýëåêòðîíèêè,
õàðàêòåðèçóþòñÿ
ñoâepøåííîé
àòîìíîé
ñòðóêòóðîé
è âûñîêîé
ãåîìåòðè÷åñêîé
òî÷íîñòüþ
îáåñïå÷åíèÿ
ýòèõ
êà÷åñòâ
ðàçðàáîòàíà
îðèãèíàëüíàÿ
òåõíîëîãèÿ
ìåõàíè÷åñêîé,
õèìè÷åñêîé
è õèìèêî-ìåõàíè÷åñêîé
îáðàáîòêè
ìîíî-êðèñòàëëè÷åñêèõ
ìàòåðèàëîâ,
ñîçäàíî ïðåöèçèîííîå
îáîðóäîâàíèå,
çà÷àñòóþ íå
èìåþùåå
àíàëîãîâ â
äðóãèõ
îòðàñëÿõ
íàðîäíîãî
õîçÿéñòâà.
Îáðàáîòêà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
òðåáóåò
âûñîêîé
êâàëèôèêàöèè
îïåðàòîðîâ è
îáñëóæèâàþùåãî
ïåðñîíàëà,
íåóêîñíèòåëüíîãî
ñîáëþäåíèÿ
òåõíîëîãè÷åñêîé
äèñöèïëèíû
è
îáÿçàòåëüíîãî
ïîääåðæàíèÿ
îñîáîé
÷èñòîòû
ïðèìåíÿåìûõ
ìàòåðèàëîâ
è âàêóóìíîé
ãèãèåíû â ïðîèçâîäñòâåííûõ
ïîìåùåíèÿõ.
Ôîòîëèòîãðàôè÷åñêèå
ïðîöåññû -
âàæíåéøàÿ
ñîñòàâíàÿ
÷àñòü
òåõíîëîãèè
èçãîòîâëåíèÿ
ìèêðîýëåêòðîííûõ
ïðèáîðîâ.
Èìåííî îíè
îáåñïå÷èâàþò
ôîðìèðîâàíèå
ýëåìåíòîâ
ñòðóêòóð ñ
ñóáìèêðîííûìè
ðàçìåðàìè è
õîðîøóþ èõ
âîñïðîèçâîäèìîñòü.
Íà ñîâðåìåííîì
îáî-
ðóäîâàíèè äîñòèãàåòñÿ
ðàçðåøàþùàÿ
ñïîñîáíîñòü,
ïîçâîëÿþùàÿ
ïîëó÷àòü
íåñêîëüêî
òûñÿ÷ ëèíèé
íà
ìèëëèìåòð.
Íåîáõîäèìûì
óñëîâèåì
êà÷åñòâåííîé
ôîòîëèòîãðàôèè
ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå
áåçäåôåêòíûõ
âûñîêîòî÷íûõ
ôîòîøàáëîíîâ.
§ 1.
ÎÑÍÎÂÍÛÅ
ÑÂÅÄÅÍÈß Î
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÕ
ÏÐÎÖÅÑÑÀÕ
ÈÇÃÎÒÎÂËÅÍÈß
ÏÎËÓÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÂÛÕ
ÏÐÈÁÎÐÎÐÎÂ È
ÌÈÊÐÎÑÕÅÌ
Îáùàÿ
ñõåìà
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà
Âîçíèêíîâåíèå
ñîâðåìåííîé
òåõíîëîãèè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
îòíîñèòñÿ ê
1957-1958 ãã., êîãäà
áûëè îòêðûòû
ëîêàëüíàÿ äèôôóçèÿ
ïî îêñèäíîé
ìàñêå è
ôîòîëèòîãðàôèÿ.
Ñî÷åòàíèå
ýòèõ
ìåòîäîâ
çàëîæèëî
îñíîâó
ïëàíàðíîé ( plane -
ïëîñêîcòü )
òåõíîëîãèè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ è
èíòåãðàëüíûõ
ìèêðîñõåì
(ÈÌÑ). Â
íàñòîÿùåå
âðåìÿ îíà
ÿâëÿåòñÿ
äîìèíèðóþùåé
òåõíîëîãèåé ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
ïðîèçâîäñòâà.
Ïëàíàðíóþ
òåõíîëîãèþ
ïðèìåíÿþò
äëÿ ñîçäàíèÿ
òâåðäîòåëüíîé
ñòðóêòóðû,
ñîäåðæàùåé
ïîëóïðîâîäíèêîâûé
êðèñòàëë ñ
îïðåäåëåíííûì
ðàñïðåäåëåíèåì
ëåãèðóþùèõ
ýëåìåíòîâ ( p-n -
ïåðåõîäîâ ),
ñèñòåìó
âíóòðåííèõ
ñîåäèíåíèé
ñ
äèýëåêòðè÷åñêîé
èçîëÿöèåé, à òàêæå äëÿ
ôîðìèðîâàíèÿ
âíåøíèõ âûâîäîâ
ýòîé
ñòðóêòóðû è
åå çàùèòû.
Îáùàÿ
òåõíîëîãè÷åñêàÿ
ñõåìà
ïðîöåññîâ ïðîèçâîäñòâà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ ïîêàçàíà
íà ðèñ. 1. Îíà
âêëþ÷àåò êîìï
ëåêñû
ïîäãîòîâèòåëüíûõ
ïðîöåññîâ,
ïðîöåññîâ
ãðóïïîâîé è
èíäèâèäóàëüíîé
îáðàáîòêè.
Â
êîìïëåêñ
ïîäãîòîâèòåëüíûõ
ïðîöåññîâ âõîäÿò:
èíæåíåðíîå
ïðîåêòèðîâàíèå
ñõåìû, ðàçðàáîòêà
åå
òîïîëîãèè è
ñîîòâåòñòâóþùåãî
êîìïëåêòà
ôîòîøàáëîíîâ,
à òàêæå ðÿä
çàãîòîâèòåëüíûõ
îïåðàöèé -
ïîäãîòîâêà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïîäëîæåê,
êîðïóñîâ
ïðèáîðîâ è äð.
Ôîðìèðîâàíèå
ñàìîé
ñòðóêòóðû
ïðèáîðà
ïðîèñõîäèò
ïðè
ãðóïïîâîé
îáðàáîòêå,
êîòîðàÿ
ñîñòîèò èç
ïðîöåññîâ
îêèñëåíèÿ,
äèôôóçèè
ïðèìåñåé,
ýïèòàêñèè,
âàêóóìíîãî
íàïûëåíèÿ,
ôîòîëèòîãðàôèè
è òåõíîõèìè÷åñêîé
îáðàáîòêè.
Ðàçâåðíóòàÿ
ñõåìà
ãðóïïîâîé
îáðàáîòêè
ïëàñòèíû ïðè
ôîðìèðîâàíèè
ïðèáîðà íà
ïðèìåðå
ýïèòàêñèàëüíî-ïëàíàðíîé
ñòðóêòóðû
ïðåäñòàâëåíà
íà ðèñ. 2.
Ïîêàçàííàÿ
íà ñõåìå
÷àñòü
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ
ñâÿçàíà ñ
îäíîâðåìåííûì
ïîëó÷åíèåì
ìíîæåñòâà
èäåíòè÷íûõ
ñòðóêòóð
(êðèñòàëëîâ)
íà îäíîé
ïîëóïðîâîäíèêîâîé
ïëàñòèíå. Öèêë
ãðóïïîâîé
îáðàáîòêè
çàêàí÷èâàåòñÿ
ïîëó÷åíèåì
ìåæñîåäèíåíèé
íà ïîâåðõíîñòè
êðèñòàëëîâ
ïëàñòèíû.
Â
èíäèâèäóàëüíóþ
îáðàáîòêó
âõîäÿò ñáîðî÷íî-êîíòðîëüíûå
ïðîöåññû
(ðàçäåëåíèå
ãðóïïîâîé
ïëàñòèíû íà
îòäåëüíûå
êðèñòàëëû,
ìîíòàæ
êðèñòàëëîâ â
êîðïóñàõ,
ïðèâàðêà âûâîäîâ,
ãåðìåòèçàöèÿ,
êîíòðîëü,
ìåõàíè÷åñêèå
è
êëèìàòè÷åñêèå
èñïûòàíèÿ,îêðàñêà,
ìàðêèðîâêà è
óïàêîâêà).
Îòäåëüíûå
ýòàïû òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà
ãðóïïîâîé îáðà
áîòêè
-
ôîòîëèòîãðàôèÿ,
äèôôóçèÿ,
êîíòðîëü è äð. -
âêëþ÷àþò äî
Ðèñ. 1
Îáùàÿ ñõåìà
ïðîöåññîâ
ïðîèçâîäñòâà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
äåñÿòè
îïåðàöèè,
âûïîëíÿåìûõ
ïî òèïîâûì îïåðàöèîííûì
êàðòàì è
òåõíîëîãè÷åñêèì
èíñòðóêöèÿì.
Îáùåå ÷èñëî
îïåðàöèé
èçãîòîâëå-
íèÿ ÈÌÑ (áåç
ó÷åòà
ïîäãîòîâèòåëüíûõ
îïåðàöèé)
ìîæåò
äîñòèãàòü 150
,à ïðîäîëæèòåëüíîñòü
ïîëíîãî
öèêëà
îáðàáîòêè ñîñòàâëÿåò
îêîëî 100
÷.
Îñîáåííîñòüþ
êîíñòðóêöèè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
ÿâëÿåòñÿ
ñâåðõìèíèàòþðíîñòü
èõ
ýëåìåíòîâ.
Òîëùèíà
äèýëåêòðè÷åñêèõ
è
ìåòàëëè÷åñêèõ
ïîêðûòèé
ýòèõ ïðèáîðîâ
îáû÷íî íå
ïðåâûøàåò 1
ìêì, à
òîëùèíà
àêòèâíûõ
îáëàñòåé
ñòðóêòóð
ñîñòàâëÿåò
äåñÿòûå äîëè
ìèêðîìåòðà. Òàê,
òîëùèíà
áàçû
ÑÂ×-òðàíçèñòîðà
ìîæåò ñîñòàâëÿòü
0,1 , à ýìèòòåðà -
Î,15 ìêì .
Ðèñ.2
Ñõåìà
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà èçãîòîâëåíèÿ
ýïèòàêñèàëüíî-ïëàíàðíîé
ñòðóêòóðû
ÈÌÑ
(ãðóïïîâàÿ
îáðàáîòêà) ñ
òðàíçèñòîðàìè
n-ð-n -òèïà
Ñëåäóåò
òàêæå
ó÷èòûâàòü,
÷òî ïðè
èçãîòîâëåíèè
ýòèõ
ïðèáîðîâ
ïðîèçâîäÿò
áîëüøîå ÷èñëî
ñëîæíûõ
ïîñëåäîâàòåëüíûõ
îïåðàöèé íàä
îäíèì è òåì
æå
êðèñòàëëîì,
÷òî ñêàçûâàåòñÿ
íà ïðîöåíòå
âûõîäà
ãîäíûõ
ïðèáîðîâ. Â
ïîëóïðîâîäíèêîâîì
ïðîèçâîäñòâå
ñóììàðíûé ïðîöåíò
âûõîäà
ãîäíûõ
ïðèáîðîâ
çàâèñèò îò
ïðîöåíòà èõ
âûõîäà íà
îòäåëüíûõ
ýòàïàõ òåõíîëîãè÷åñêîãî
öèêëà: Nñóìì=
(N0/100)n*100, ãäå No -
ñðåäíèé
ïðîöåíò
âûõîäà
ãîäíûõ
ñòðóêòóð íà
åäèíè÷íîé
îïåðàöèè
òåõíîëîãè÷åñêîãî
öèêëà, n - ÷èñëî
oïåðàöèé
öèêëà.
Òàêèì
îáðàçîì,
åñëè
òåõíîëîãè÷åñêèé
öèêë
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðà
ñîäåðæèò 100
îïåðàöèé,òî
äàæå ïðè N0=95 % Nñóìì=1,6
%. Ïîýòîìó
ñëåäóåò
ïîìíèòü , ÷òî
ïðîöåíò âûõîäà
ãîäíûõ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ è èõ
êà÷åñòâî â
çíà÷èòåëüíîé
ñòåïåíè
çàâèñÿò íå òîëüêî
îò ñîâåðøåíñòâà
òåõíîëîãèè,
íî è îò
ìàñòåðñòâà
ðàáî÷åãî,
âûïîëíÿþùåãî
òó èëè èíóþ òåõíîëîãè÷åñêóþ
îïåðàöèþ.
§ 2.
Õàðàêòåðèñòèêà
òåõíîëîãè÷åñêèõ
îïåðàöèé
Ïîäãîòîâêà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïîäëîæåê.
Ýòà
îïåðàöèÿ
îòíîñèòñÿ ê
çàãîòîâèòåëüíûì
ïðîöåññàì
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ,
Ñëèòêè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìàòåðèàëîâ
äèàìåòðîì 100
ìì è áîëåå
ðåæóò
ïåðïåíäèêóëÿðíî
èõ ïðîäîëüíîé
îñè íà
ïëàñòèíû
òîëùèíîé äî 1
ìì. Ïîñëå
ýòîãî
ïëàñòèíû
øëèôóþò äî
óñòðàíåíèÿ
íåðîâíîñòåé
è
íàðóøåííîãî
ñëîÿ. Ïðè øëèôîâêå
ïîñëåäîâàòåëüíî
ïðèìåíÿþò
áîëåå
òîíêèå øëèôîâàëüíûå
ñîñòàâû,
÷òîáû
ñâåñòè ê ìèíèìóìó
íàðóøåíèÿ
êðèñòàëëè÷åñêîé
ñòðóêòóðû
ïëàñòèíû. Â
ïëàíàðíîé
òåõíîëîãèè
âñå
ýëåìåíòû
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
ñîçäàþòcÿ â
ïðèïîâåðõíîñòíîé
îáëàñòè
ïîäëîæêè,
ïîýòîìó
êà÷åñòâî è
ñîñòîÿíèå
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèíû
èìåþò
âàæíîå çíà÷åíèå. Ïîâåðõнîñòü
ïëàñòèíû
ïîëèðóþò äëÿ
îêîí÷àòåëüíîãî
ñíÿòèÿ ñ íåå
äåôåêòîâ è
äîâåäåíèÿ åå
äî íåîáõîäèìîé
÷èñòîòû. Äëÿ
ýòîãî
ïðèìåíÿþò
ðàçëè÷íûå
ñïîñîáû
ïîëèðîâàíèÿ:
ìåõàíè÷åñêèé,
õèìè÷åñêèé,
õèìèêî-ìåõàíè÷åñêèé,
ýëåêòðîõèìè÷åñêèé
è ïëàçìî-õèìè÷åñêèé. Äëÿ
îêîí÷àòåëüíîé
ïîäãîòîâêè
ðàáî÷åé
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèíû
ñëóæèò
õèìè÷åñêàÿ
îáðàáîòêà,
íàçíà÷åíèå
êîòîðîé
çàêëþ÷àåòñÿ
â
óäàëåíèè
çàãðÿçíåíèé,
î ñòàòêîâ
îêñèäîâ è â
îáåçæèðèâàíèè.
Â
òåõíîëîãè÷åñêîì
ïðîöåññå
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ
õèìè÷åñêóþ
îáðàáîòêó
ïîäëîæåê
èñïîëüçóþò
ìíîãîêðàòíî.
Ïîäãîòîâêà
ïîäëîæåê, êàê
ïðàâèëî, íå
ñâÿçàíà ñ
âûïóñêîì
êîíêðåòíûõ ïðèáîðîâ
è
ïðàêòè÷åñêè
íå âëèÿåò íà
äëèòåëüíîñòü
ïåðèîäà
çàïóñêà
ïðèáîðà â
ïðîèçâîäñòâî,
îäíàêî âî
ìíîãîì îïðåäåëÿåò
âîçìîæíîñòè
òåõíîëîãèè.
Îñîáåííîñòüþ
ïëàíàðíîé
òåõíîëîãèè
ÿâëÿåòñÿ
ïîâòîðåíèå
îäíî-òèïíûõ
òåõíîëîãè÷åñêèõ
îïåðàöèé,
êîòîðûå
ìîæíî ïðîñëåäèòü
ïî
òåõíîëîãè÷åñêîé
ñõåìå ïðîöåññà,
ïðèâåäåííîãî
íà ðèñ. 2.
Èçìåíåíèå
êîëè÷åñòâà
òàêèõ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé
äàåò âîçìîæíîñòü
ïðîèçâîäèòü ëþáûå
ïëàíàðíûå
ïðèáîðû (îò
ïðîñòûõ
äèîäîâ äî
ñëîæíûõ
èíòåãðàëüíûõ
ñõåì). Ïðè
ýòîì îñíîâà
îïåðàöèé
÷àñòî
îñòàåòñÿ
íåèçìåííîé,
à èçìåíÿþòñÿ
òîëüêî
òåõíîëîãè÷åñêèå
ðåæèìû è
ôîòî-øàáëîíû,
èñïîëüçóåìûå
äëÿ ôîòîëèòîãðàôèè.
Êàæäàÿ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü
ôîðìèðóåò
îïðåäåëåííóþ
÷àñòü
ñòðóêòóðû:
áàçîâóþ èëè
ýìèòòåðíóþ
îáëàñòü,
êîíòàêòû è ò.
ä.
Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü
èçìåíåíèÿ
ñòðóêòóðû
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
êðèñòàëëà
ïðè
ôîðìèðîâàíèè
ýíèòàêñèàëüíî-ïëàíàðíîãî
n-ð-n -
êðåìíèåâîãî
òðàíçèñòîðà
ïîêàçàíà íà
ðèñ. 3.
Èñõîäíàÿ
ýïèòàêñèàëüíàÿ
ñòðóêòóðà ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé
êðåìíèåâóþ
ïëàñòèíó 2,
íà
ïîâåðõíîñòè
êîòîðîé
âûðàùåí
ýïèòàêñèàëüíûé
ñëîé êðåìíèÿ
1
Ðèñ. 3.
Òåõíîëîãè÷åñêàÿ
ñõåìà
èçãîòîâëåíèÿ
n-ð-n-ýïèòàêñèàëüíî-ïëàíàðíîãî
êðåìíèåâîãî
òðàíçèñòîðà: à -
èñõîäíàÿ
ýïèòàêñèàëüàÿ
ñòðóêòóðà, á -
ñòðóêòóðà ñ
çàùèòíîé
îêñèäíîé ïëåíêîé,
â -
ôîòîëèòîãðàôèÿ
è äèôôóçèÿ
áàçû, ã
- îêèñëåíèå,
ôîòîëèòîãðàôèÿ
è äèôôóçèÿ
ýìèòòåðà, ä -
ôîðìèðîâàíèå
ìåòàëëè÷åñêèõ
êîíòàêòîâ; 1 -
ýïèòàêñèàëüíûé
ñëîé, 2 -
êðåìíèåâàÿ ïëàñòèíà,
3 -
çàùèòíàÿ
ïëåíêà
îêñèäà êðåìíèÿ,
4 - ð-îáëàñòü
áàçû. 5 - n
-îáëàñòü ýìèòòåðà,
6 -
ìåòàëëè÷åñêèå
êîíòàêòû
òîëùèíîé
íåñêîëüêî
ìèêðîìåòðîâ.
Ïîâåðõíîñòü
ýïèòàêñèàëüíîé
ñòðóêòóðû
ïîêðûâàþò
çàùèòíîé
ïëåíêîé
îêñèäà
êðåìíèÿ 3 è ñ
ïîìîùüþ ôîòîëè
òîãðàôèè â
íåé
âûòðàâëÿþò
îêíî. Äèôôóçèåé
àêöåïòîðíîé
ïðèìåñè â
ýïèòàêñèàëüíîì
ñëîå
ôîðìèðóþò
áàçîâóþ ð-îáëàñòü 4. Çàòåì
îêíî ñíîâà
ïîêðûâàþò
ïëåíêîé
îêñèäà è â
íåé âíîâü
âûòðàâëÿþò
îêíî äëÿ
ñîçäàíèÿ
ýìèòòåðíîé n
-îáëàñòè 5
äèôôóçèåé
äîíîðíîé
ïðèìåñè.
Çàêëþ÷èòåëüíûì
ýòàïîì
ÿâëÿåòñÿ ôîðìèðîâàíèå
ìåòàëëè÷åñêèõ
êîíòàêòîâ 6 êî
âñåì
îáëàñòÿì
òðàíçèñòîðíîé
ñòðóêòóðû.
Ïîëó÷åíèå
äèýëåêòðè÷åñêèõ
ïëåíîê.
Äèýëåêòðè÷åñêèå
ïëåíêè èñïîëüçóþò
â êà÷åñòâå
ìàñêèðóþùèõ
ïîêðûòèé ïðè
äèôôóçèè, à â
ãîòîâûõ
ïðèáîðàõ è
ñõåìàõ - â
êà÷åñòâå
çàùèòû è
èçîëÿ- öèè
ýëåìåíòîâ è
ëèíèé
ìåòàëëèçàöèè. Äèýëåêòðè÷åñêèå
ïëåíêè
ÿâëÿþòñÿ
îäíèì èç íàèáîëåå
îòâåòñòâåííûõ
ýëåìåíòîâ
ñòðóêòóðû
ïðèáîðîâ è âî
ìíîãèõ
ñëó÷àÿõ
îïðåäåëÿþò
ìåõàíèçì
îòêàçîâ è,
ñëåäîâàòåëüíî,
íàäåæíîñòü
ïðèáîðîâ.
Ëþáûå
íåîäíîðîäíîñòè
äèýëåêòðè÷åñêèõ
ïëåíîê êàê
ïðè ìàñêèðîâàíèè,
òàê è
ïðè çàùèòå
ïî÷òè íåèçáåæíî
ïðèâîäÿò ê
äåôåêòàì è
îòêàçàì
ïðèáîðîâ.
Ýêñïëóàòàöèîííûì
òðåáîâàíèÿì
äîñòàòî÷íî
ïîëíî
îòâå÷àåò
äèîêñèäèë
êðåìíèÿ (Si02),
ïîëó÷àåìûé
ïðè
íàãðåâàíèè
ïîâåðõíîñòè
ðåìíèÿ â
ïðèñóòñòâèè
êèñëîðîäà
(òåðìè÷åñêîå
îêèñëåíèå).
Ïëåíêà
SiO2
îáëàäàåò
íàèëó÷øèìè
ìàñêèðóþùèìè
ñâîéñòâàìè
è
âûñîêèìè
ýëåêòðè÷åñêèìè
ïàðàìåòðàìè.
Õîðîøî
ðàñòâîðÿÿñü
â ïëàâèêîâîé
êèñëîòå. SiO2 â òî æå
âðåìÿ
ïðàêòè÷åñêè
ñòàáèëåí ïî
îòíîøåíèþ
ê
ñìåñÿì HF+HNO3,
÷òî
ïîçâîëÿåò
ýôôåêòèâíî
èñïîëüçîâàòü
åãî â
êà÷åñòâå ìàñêè
ïðè ñåëåêòèâíîì
òðàâëåíèè
êðåìíèÿ.
Òåðìè÷åñêîå
îêèñëåíèå
ïðèìåíèìî
òîëüêî ê
êðåìíèþ. Îêèñëåíèå
êðåìíèÿ
ïðîâîäÿò â
îäíîçîííûõ
äèôôóçèîííûõ
ïå÷àõ ñî
ñïåöèàëüíûìè
ãàçîðàñïðåäåëèòåëüíûìè
óñòðîéñòâàìè
ïðè 50-1200° Ñ. Ðîñò
îêñèäà
ïðîèñõîäèò
íà ãðàíèöå
ðàçäåëà
îêñèä-êðåìíèé,
ñëåäîâàòåëüíî,
îêèñëèòåëü
(êèñëîðîä èëè
ìîëåêóëû
âîäû)
äèôôóíäèðóåò
ñêâîçü
ðàñòóùóþ
îêñèäíóþ
ïëåíêó ê åãî
ãðàíèöå, ãäå âñòóïàåò
â ðåàêöèþ ñ
êðåìíèåì. Â
ñâÿçè ñ ýòèì
ñêîðîñòü
ðîñòà
îêñèäíîé
ïëåíêè ñî âðåìåíåì
ïàäàåò, êàê
ýòî
ïîêàçàíî íà
ðèñ. 4..
Ðèñ 4.
Çàâèñèìîñòü
òîëùèíû x0
îêñèäà îò
âðåìåíè
îêèñëåíèÿ t
ïðè ïîñòîÿííûõ
òåìïåðàòóðå
è
äàâëåíèè
ãàçîîáðàçíîãî
îêèñëèòåëÿ.
Â
çàâèñèìîñòè
îò
îêèñëèòåëüíîé
ñðåäû
ðàçëè÷àþò
òåðìè÷åñêîå
îêèñëåíèå â
ñóõîì
êèñëîðîäå, â
àòìîñôåðå
âîäÿíîãî
ïàðà è
êîìáèíèðîâàííîå.
Òåðìè÷åñêîå
îêèñëåíèå
êðåìíèÿ â
ñóõîì
êèñëîðîäå
õàðàêòåðèçóåòñÿ
íàèáîëüøåé
ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ
è áîëåå
âûñîêèì
êà÷åñòâîì
ïëåíêè ïî
ñðàâíåíèþ ñ
îêèñëåíèåì
â àòìîñôåðå
âîäÿíîãî ïàðà,
î ÷åì
ñâèäåòåëüñòâóåò
åå âûñîêàÿ
ïëîòíîñòü (2.27
ã/ñì3). Â ýòîì
ñëó÷àå
äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
ïëåíêè SiO2
òîëùèíîé 1
ìêì ïðè 1300°Ñ
òðåáóåòñÿ 15
÷.
Ïðîöåññ
îêèñëåíèÿ
êðåìíèÿ â àòìîñôåðå
âîäÿíîãî
ïàðà (
ãèäðîòåðìàëüíîå
îêèñëåíèå)
õàðàê-
òåðèçóåòñÿ
áîëüøèìè
ñêîðîñòÿìè
ðîñòà è
âîçìîæíîñòüþ
ïîëó÷åíèÿ
òîëñòûõ (2-3
ìêì) ïëåíîê SiO2.
Îñíîâíûì
íåäîñòàòêîì
ïðîöåññà
îêèñëåíèÿ â
àòìîñôåðå
âîäÿíîãî
ïàðà
ÿâëÿåòñÿ íèçêîå
êà÷åñòâî
ïîëó÷àåìûõ
ïëåíîê è, êàê
ñëåäñòâèå,
óõóäøåíèå
èõ
çàùèòíûõ
ñâîéñòâ. Íèçêàÿ
ïëîòíîñòü
ïëåíîê (îêîëî 2
ã/ñì3)
ñâÿçàíà ñ èõ
ïîðèñòîñòüþ
èç-çà
íàëè÷èÿ âîäîðîäà
è
ãèäðîêñèëüíûõ
ãðóïï ÎÍ.
Ïîýòîìó
òåðìè÷åñêèé
îêñèä
îáû÷íî
ñîçäàþò ïðè êîìáèíèðîâàííûõ
ðåæèìàõ
îêèñëåíèÿ,
÷åðåäóÿ
ýòàïû
âûðàùèâàíèÿ
ïëåíîê â
ñóõîì è âëàæíîì
êèñëîðîäå.
Íàèáîëåå
÷àñòî îêèñëåíèå
ïðîâîäÿò â
òðè ñòàäèè: â
ñóõîì êèñëîðîäå,
óâëàæíåííîì
-äëÿ
óñêîðåíèÿ
ïðîöåññà è
íàðàùèâàíèÿ
äîñòàòî÷íî
òîëñòîé ïëåíêè
è âíîâü - â
ñóõîì.
Òåðìè÷åñêîå
îêèñëåíèå
ñâÿçàíî ñ
âîçäåéñòâèåì
âûñîêîé
òåìïåðàòóðû,
÷òî ïðèâîäèò
ê äèôôóçèîííîìó
ðàçìûâàíèþ
(èçìåíåíèþ
ãåîìåòðèè) ôîðìèðóåìîé
ñòðóêòóðû
ïðèáîðà. Äëÿ
ñíèæåíèÿ
òåì ïåðàòóðû
ïðèìåíÿþò
ñïîñîáû
îñàæäåíèÿ
ïëåíîê SiO2 èç
ëåòó÷èõ
êðåìíèéîðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé
ïðè 700°Ñ,
ïðè÷åì îíè
óíè âåðñàëüíû
ïî÷òè äëÿ
âñåõ
ïîëóïðîâîäíèêîâ.
Áîëüøîå
ðàñïðîñòðàíåíèå
ïîëó÷èë
ñïîñîá
ïèðîëèòè÷åñêîãî
îñàæäåíèÿ äèîêñèäà
êðåìíèÿ ñ
èñïîëüçîâàíèåì
òåòðàýòîêñèñèëàíà,
ïèðîëèç (ò. å.
òåðìè÷åñêîå
ðàçëîæåíèå)
êîòîðîãî
ïðîòåêàåò
ñîãëàñíî
ðåàêöèè
Si (ÎÑ2Í5)4 Si02 +4C2H4
+ 2Í20
Ñêîðîñòü
îñàæäåíèÿ
ïëåíêè ïðè 750°Ñ
ñîñòàâëÿåò 0,03
ìêì/ìèí.
Êðîìå SiO2 â
ïëàíàðíîé
òåõíîëîãèè
â êà÷åñòâå
çàùèòíîãî è
ìàñ
êèðóþùåãî
ïîêðûòèÿ
èñïîëüçóþò
ïëåíêè
íèòðèäà
êðåìíèÿ Si3N4,
ÿâëÿþùèåñÿ
áîëåå
ïëîòíûìè è
íåïðîíèöàåìûìè
ïî
îòíîøåíèþ ê
äèôôóçèàíòàì,
÷åì ïëåíêè SiO2.
Îñíîâíûì
ñïîñîáîì
ïîëó÷åíèÿ
ïëåíîê íèòðèäà
êðåìíèÿ
ÿâëÿåòñÿ
ïèðîëèòè÷åñêîå
îñàæäåíèå,
ðåàêöèÿ
êîòîðîãî
ïðîòåêàåò ïðè
âçàèìîäåéñòâèè
ñèëàíà è
àììèàêà:
3SiH4
+ 4NH3=Si3N4+ 12Í2
Îñàæäåíèå
Si3N4
ïðîèñõîäèò
ïðè 900°Ñ.
Âîçìîæíî
òàêæå
èñïîëü- çîâàíèå
ðåàêöèè
âçàèìîäåéñòâèÿ
÷åòûðåõõëîðèñòîãî
êðåìíèÿ ñ
àììèàêîì
3SiCl4+4NH3 Si3N4+
12ÍÑl
Íèòðèä
êðåìíèÿ
îñàæäàþò íà
óñòàíîâêàõ
ýïèòàêñèàëüíîãî
íà-
ðàùèâàíèÿ
èëè â
äèôôóçèîííûõ
îäíîçîííûõ
ïå÷àõ, ñíàáæåííûå
ñïåöèàëüíûì
óñòðîéñòâîì
ãàçîðàñïðåäåëåíèÿ.
Ñêîðîñòü
îñàæäåíèÿ
íèòðèäà êðåìíèÿ
çàâèñèò îò
òåìïåðàòóðû
è ðàñõîäà
ñèëàíà è
àììèàêà.
Ôîòîëèòîãðàôèÿ.
Ýëåêòðè÷åñêèå
è ýêñïëóàòàöèîííûå
õàðàêòåðèñòèêè
èçãîòîâëÿåìûõ
ìèêðîýëåêòðîííûõ
ïðèáîðîâ
íåðàçðûâíî
ñâÿçàíû ñ
ðàçìåðàìè
ýëåìåíòîâ è
èõ âçàèìíûì
ðàñïîëîæåíèåì.
Ôîòîëèòîãðàôèÿ
ÿâëÿåòñÿ
îñíîâíûì è
ïðàêòè÷åñêè
åäèíñòâåííûì
ñïîñîáîì
ïðåöèçèîííîé
ëîêàëüíîé
ìèêðîîáðàáîòêè,
ïðèìåíÿåìûì
äëÿ ïîëó÷åíèÿ
íåîáõîäèìûõ
ðàçìåðîâ è
êîíôèãóðàöèé
ýëåìåíòîâ
ÈÌÑ (îò
åäèíèö äî
äåñÿòûõ äîëåé
ìèêðîìåòðà).
Ôîòîëèòîãðàôèÿ
ñîñòîèò èç
ñîâîêóïíîñòè
öåëîãî ðÿäà
ôèçè÷åñêèõ,
ôîòîõèìè÷åñêèõ
è
õèìè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ è
èñïîëüçóåòñÿ
äëÿ ñîçàíèÿ
çàùèòíîãî
ðåëüåôà
(ìàñêè) íà
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâîé
ïëàñòèíû. Äëÿ
ýòîãî
ïðèìåíÿþò
ñïåöèàëüíûé
ñâåòî÷óâñòâèòåëüíûé
ììàòåðèàë -
ôîòîðåçèñò,
îáëàäàþùèé
óñòîé÷èâîñòüþ
ê âîçäåéñòâèþ
àãðåññèâíûõ
ñðåäñòâ
(êèñëîò,
ùåëî÷åé) .
Òîíêèé
ñëîé
ôîòîðåçèñòà
íàíîñÿò íà
ïîëóïðîâîäíèêîâóþ
ïîäëîæêó è
ïðîèçâîäÿò
çàñâåòêó
(ýêñïîíèðîâàíèå)
÷åðåç ñïåöèàëüíûé
èíñòðóìåíò -
ôîòîøàáëîí,
èìåþùèé
ïðîçðà÷íûå è
íåïðîçðà÷íûå
äëÿ èñïîëüçóåìîãî
ñâåòà
ó÷àñòêè,
îïðåäåëÿþùèå
òîïîëîãèþ ïðèáîðà. Ïîä
äåéñòâèåì
ñâåòà â ôîòîðåçèñòå
ïðîòåêàþò
ôîòîõèìè÷åñêèå
ðåàêöèè,
êîòîðûå â
çàâèñèìîñòè
îò òèïà
èñïîëüçóåìîãî
ôîòîðåçèñòà
ïðèâîäÿò ê
óñèëåíèþ
èëè
îñëàáëåíèþ
åãî
ðàñòâîðèìîñòè
â îïðåäåëåííûõ
õèìè÷åñêèõ
ðàñòâîðàõ.
Ìîñëå ïðîÿâëåíèÿ
íà
ïîâåðõíîñòè
ïîäëîæêè
îñòàåòñÿ
çàùèòíûé
ñëîé
ôîòîðåçèñòà,
ïîâòîðÿþùèé
ïîçèòèâíîå
èëè
íåãàòèâíîå
èçîáðàæåíèå
ôîòîøàáëîíà.
Ïîñëåäóþùåå
èñïîëüçîâàíèå
çàùèòíîãî
ðåëüåôà â
çàâèñèìîñòè
îò
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ýòàïà
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðà
çàêëþ÷àåòñÿ
â òðàâëåíèè
ìàòåðèàëà
ïîäëîæêè íà
íåçàùèùåííûõ
ôîòîðåçèñòîì
ó÷àñòêàõ
èëè
íàíåñåíèå
êàêîãî-ëèáî
ìàòåðèàëà
íà ýòè
ó÷àñòêè. Òàê , ïðè
ïðîâåäåíèè
ôîòîëèòîãðàôèè
ïî ñëîþ SiO2 ïðè
òðàâëå- íèè
ïðîâîäÿò
ñåëåêòèâíîå
óäàëåíèå
äèýëåêòðèêà
íàä òåìè
ó÷àñòêàìè
ïîëóïðîâîäíèêà,
ãäå äîëæíû
áûòü
ñîçäàíû äèôôóçèîííûå
ñòðóêòóðû, à
ïðè
ôîòîëèòîãðàôèè
ïî ñëîþ
ìåòàëëà
ôîðìèðóþò òîïîëîãèþ
êîíòàêòíûõ
ïëîùàäîê,
ìåæñîåäèíåíèé,
ïàññèâíûõ
ýëåìåíòîâ.
Â
ïðîöåññå
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ
îïåðàöèè
ôîòîëèòîãðàôèè
ìíîãîêðàòíî
ïîâòîðÿþò (äî
10-12 ðàç â
ñëîæíûõ ÈÌÑ).
Ïðè ýòîì íà
êàæäîì
ýòàïå
èçîáðàæåíèå
èñïîëüçóåìîãî
ôîòîøàáëîíà
äîëæíî ñ
âûñîêîé òî÷íîñòüþ
ñîâìåùàòüñÿ
ñ ðèñóíêîì
íà ïîäëîæêå,
ïîëó÷åííûì
íà
ïðåäûäóùèõ
îïåðàöèÿõ
ôîòîëèòîãðàôèè.
Òàêèì
îáðàçîì,
ñîçäàåòñÿ
ãåîìåòðèÿ
ïëàíàðíîãî
ïðèáîðà, åãî
àêòèâíûõ
îáëàñòåé,
êîíòàêòîâ,
ñîåäèíåíèé è
ò. ä.
Äëÿ
ïðîâåäåíèÿ
ôîòîëèòîãðàôèè
èñïîëüçóþò
ìåõàíè÷åñêîå,
îïòèêî-ìåõàíè÷åñêîå
è õèìè÷åñêîå
îáîðóäîâàíèå,
ê êîòîðîìó
ïðåäúÿâëÿþò
ïîâûøåííûå
òðåáîâàíèÿ.
Äèôôóçèÿ
ïðèìåñè.
Öåëüþ
ïðîâåäåíèÿ
äèôôóçèè
ÿâëÿåòñÿ
âíåäðåíèå
àòîìîâ
ëåãèðóþùåãî
ýëåìåíòà â
êðèñòàëëè÷åñêóþ
ðåøåòêó ïîëóïðîâîäíèêà
äëÿ
îáðàçîâàíèÿ
ð-n-ïåðåõîäà
íà ãëóáèíå Xïåð.
 ýòîì
ñëó÷àå
êîíöåíòðàöèÿ
ââåäåííîé ïðèìåñè
îêàçûâàåòñÿ
ðàâ íîé
êîíöåíòðàöèè
èñõîäíîé
ïðèìåñè Nèñõ
â
ïîëóïðîâîäíèêå.
Ðàç ìåðû
äèôôóçèîííîé
îáëàñòè â
ïëàíå
îïðåäåëÿþòñÿ
ðàçìåðàìè
îêíà â ñëîå
äèýëåêòðèêà,
òàê êàê
ñêîðîñòü äèôôóçèè
ïðèìåñè â SiO2
è Si3N4 íà
íåñêîëüêî
ïîðÿäêîâ
íèæå, ÷åì â
ïîëóïðîâîäíèêå.
Ðàçëè÷íûå
ñïîñîáû
äèôôóçèîííîãî
ëåãèðîâàíèÿ
ðàçëè÷àþòñÿ
ôàçîâûì
ñîñòîÿíèåì
ëåãèðóþùåé
ïðèìåñè
(ãàçîîáðàçíîå,
æèäêîå,
òâåðäîå),
ïîäâîäîì
ïðèìåñè ê
ïîäëîæêå è
êîíñòðóêöèåé
óñòàíîâîê. Â
áîëüøèíñòâå
ñëó÷àåâ
äèôôóçèþ
ïðîâîäÿò â
îêèñëèòåëüíîé
àòìîñôåðå.
Òåìïåðàòóðà
äèôôóçèîííîãî
ëåãèðîâàíèÿ
êðåìíèÿ 1050- 1200°Ñ.
Äèôôóçèÿ
â
ïîëóïðîâîäíèê
â
áîëüøèíñòâå
ñëó÷àåâ
ïðîèñõîäèò
çà ñ÷åò
ïåðåìåùåíèÿ
äèôôóíäèðóþùèõ
÷àñòèö, ïî
âàêàíòíûì
óçëàì
êðèñòàëëè÷åñêîé
ðåøåòêè.
Êðîìå ýòîãî, âîçìîæíû
ïðÿìîé îáìåí
àòîìîâ
ìåñòàìè â óçëàõ
êðèñòàëëè÷åñêîé
ðåøåòêè è
ïåðåìåùåíèå
àòîìîâ ïî
ìåæäîóçëèÿì.
Â
êà÷åñòâå
ëåãèðóþùèõ
ïðèìåñåé
âûáèðàþò
ýëåìåíòû,
èìåþùèå
äîñòàòî÷íî
âûñîêóþ
ñêîðîñòü äèôôóçèè
è õîðîøóþ
ðàñòâîðèìîñòü
â ïîëóïðîâîäíèêå
ïðè
òåìïåðàòóðå
äèôôóçèè.
Äëÿ êðåìíèÿ â
êà÷å ñòâå
äèôôóçàíòîâ
÷àùå âñåãî
èñïîëüçóþò
ýëåìåíòû III è V
ãðóïï
òàáëèöû Ä. È.
Ìåíäåëååâà.
Îñíîâíîé
äîíîðíîé
ïðèìåñüþ
ÿâëÿåòñÿ
ôîñôîð,
êîòîðûé ïî
ñðàâíåíèþ ñ
÷àñòî
ïðèìåíÿåìûìè
ñóðüìîé è
ìûøüÿêîì èìååò
áîëåå
âûñîêóþ
ñêîðîñòü
äèôôóçèè â
êðåìíèé.
Â
êà÷åñòâå
àêöåïòîðíûõ
ïðèìåñåé
èñïîëüçóþò
àëþìèíèé,
ãàëëèé,
èíäèé è áîð.
Áîð ïðèìåíÿþò
íàèáîëåå
÷àñòî,
ïîñêîëüêó îí
îáëàäàåò
íàèáîëåå âûñîêîé
ïðåäåëüíîé
ðàñòâîðèìîñòüþ.
Îäíèì
èç
ýôôåêòèâíûõ
ñïîñîáîâ
ñîçäàíèÿ ð-n-ïåðåâîäîâ
ÿâëÿåòñÿ
èîííîå
ëåãèðîâàíèå.
Èîíû
ëåãèðóþùåãî
âåùåñòâà,
îáëàäàþùèå
âûñîêîé
ýíåðãèåé,
íàïðàâëÿþòñÿ
íà ïîâåðõíîñòü
ïîëóïðîâîäíèêà
è âíåäðÿþòñÿ
â åãî êðèñòàëëè÷åñêóþ
ðåøåòêó. Ïðè
ýòîì èîíû âûçûâàþò
êàñêàä
ñìåùåíèé
àòîìîâ
ïîëóïðîâîäíèêà,
ïðèâîäÿ ê
îáðàçîâàíèþ
àìîðôèçèðîâàííûõ
îáëàñòåé, â
êîòîðûõ
êðèñòàëëè÷åñêàÿ
ñòðóêòóðà
ðåøåòêè
íàðóøåíà.
Äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
âûñîêîé
êîíöåíòðàöèè
àêòèâíûõ
ïðèìåñåé
(ïîìåùåíèÿ
èõ â óçëû
êðèñòàëëè÷åñêîé
ðåøåòêè) è
âîññòàíîâëåíèÿ
êðèñòàëëè÷åñêîé
ñòðóêòóðû
ïîëóïðîâîäíèêà
ïîñëå èîííîãî
ëåãèðîâàíèÿ
òðåáóåìñÿ
îòæèã, êîòîðûé
ïðîâîäÿò ïðè
400-700°Ñ.
Âíåäðåííûå è
ñìåùåííûå
àòîìû ïðè
ýòèõ
òåìïåðàòóðàõ
ïðèîáðåòàþò
ïîäâèæíîñòü,
äîñòàòî÷íóþ
äëÿ ïåðåõîäà
â âàêàíòíûå
óçëû è
óïîðÿäî÷åíèÿ
ñòðóêòóðû.
Ïðîöåññ
èîííîãî
âíåäðåíèÿ
õàðàêòåðèçóåòñÿ
ýíåðãèåé
èîíîâ,
ïëîòíîñòüþ
òîêà èîííîãî
ïó÷êà, äîçîé
îáëó÷åíèÿ.
Èçìåíÿÿ ïàðà
ìåòðû
èîííîãî
ïó÷êà, ìîæíî
óïðàâëÿòü
ïðîôèëåì
ðàñïðåäåëåíèÿ
êîíöåíòðàöèè
âíåäðåííûõ
èîíîâ è ñ
âûñîêîé
òî÷íîñòüþ
èçìåíÿòü
êîíöåíòðàöèþ
ïðèìåñåé â
ïîëóïðîâîäíèêå.
Ýïèòàêñèÿ.
Ýòî
òåõíîëîãè÷åñêèé
ïðîöåññ
âûðàùèâàíèÿ
òîíêèõ
ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõ
ñëîåâ ïîëóïðîâîäíèêà
íà
ìîíîêðèñòàëëè÷åcêèx
ïîäëîæêàõ.
Ìàòåðèàë
ïîäëîæêè â
ïðîöåññå
âûðàùèâàíèÿ
èãðàåò ðîëü
çàòðàâî÷íîãî
êðèñòàëëà, à
ïîëó÷àåìàÿ
ïëåíêà
ÿâëÿåòñÿ
ïðîäîëæåíèåì
åå
ñòðóêòóðû.
Õàðàêòåðíîé
îñîáåííîñòüþ
ýïèòàêñèè
ÿâëÿåòñÿ
âîçìîæíîñòü
ôîðìèðîâàíèÿ
ñëîåâ ñ
çàäàííûìè
ýëåêòðî-ôèçè÷åñêèìè
ñâîéñòâàìè
è
ãåîìåòðè÷åñêèìè
ðàçìåðàìè.
Òàê, åñëè â
ïðîöåññå
ýïèòàêñèàëüíîãî
âûðàùèâàíèÿ
íàðÿäó ñ
àòîìàìè
ïîëóïðîâîäíèêà
â ðîñòå
ïëåíêè
ó÷àñòâóþò è
àòîìû ëåãèðóþùåãî
ýëåìåíòa, òî
íà ãðàíèöå
ðàçäåëà
ïëåíêà -
ïîäëîæêà
ìîæíî
ïîëó÷èòü
p-n-ïåðåõîä èëè
èçîòîïíûå
ïåðåõîäû n + -n è ð
+ -ð. Òàêèì
îáðàçîì, â
òîíêèõ
ñëîÿõ (2-10 ìêì)
ýïèòàêñèàëüíî-ïëàíàðíûõ
ñòðóêòóð
ñîçäàþòñÿ
ýëåìåíòû
ÈÌÑ, à
ïîäëîæêà
òîëùèíîé 500 ìêì ÿâ
ëÿåòñÿ
íåñóùåé
êîíñòðóêöèåé.
Ïðè
ñîçäàíèè
ïðèáîðîâ
äèôôóçèîííûì
ëåãèðîâàíèåì
÷èñëî
äèôôóçèîííûõ
ïðîöåññîâ
ìîæåò áûòü
îãðàíè÷åííî.
Òàê, ïðè
ïðîâåäåíèè
òðåõ
äèôôóçèîííûõ
ïðîöåññîâ
òðóäíî
ïîëó÷èòü
íóæíóþ
êîíöåíòðàöèþ
ïðèìåñè â
íèæíåì ñëîå,
â
îñîáåííîñòè
åñëè îí
äîëæåí
èìåòü
âûñîêîå óäåëüíîå
ñîïðîòèâëåíèå,
ò. å. íèçêóþ
êîíöåíòðàöèþ
íîñèòåëåé.
Ãîðàçäî
ëåã÷å
ïîëó÷àòü
ñëîè ñ
òðåáóåìûì ðàñïðåäåëåíèåì
ïðèìåñåé,
åñëè îíè
ââîäÿòñÿ â
ïðîöåññå
âûðàùèâàíèÿ
ýïèòàêñèàëüíûõ
ïëåíîê.
Ðàâíîìåðíîå
ðàñïðåäåëåíèå
ïðèìåñåé,
êîòîðîå
íåîñóùåñòâèìî
â äèôôóçèîííûõ
ñëîÿõ, ëåãêî
äîñòèãàåòñÿ
ïðè ýïèòàêñèè.
Ïðè
ñîâìåñòíîì
èñïîëüçîâàíèè
ýïèòàêñèè è
äèôôóçèè
óëó÷øàþòñÿ
ýêñïëóàòàöèîííûå
õàðàêòåðèñòèêè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ.
Ïðîöåññ
ýïèòàêñèàëüíîãî
íàðàùèâàíèÿ
ñëîåâ
ïîëóïðîâîäíèêà
çàêëþ÷àåòñÿ
â îñàæäåíèè
åãî àòîìîâ
íà ïîäëîæêó,
â ðåçóëüòàòå
÷åãî íà íåé
âûðàñòàåò
ñëîé,
êðèñòàëëè÷åñêàÿ
ñòðóêòóðà
êîòîðîãî
ïîäîáíà
ñòðóêòóðå
ïîäëîæêè.
Ýïèòàêñèàëüíûé
ñëîé îáëàäàåò
òåìè æå
ñòðóêòóðíûìè
äåôåêòàìè,
÷òî è
ïîäëîæêà,
ïîýòîìó äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
íàäåæíûõ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
ïåðâîñòåïåííîå
çíà÷åíèå
èìåþò
÷èñòîòà è
ñòðóêòóðíîå
ñîâåðøåíñòâî
ìàòåðèàëà
ïîäëîæåê.
Íàèáîëüøåå
ðàñïðîñòðàíåíèå
â ïðîèçâîäñòâå
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ
ïîëó÷èëè
ñïîñîáû
ãàçîôàçíîé
è
æèäêîôàçíîé
ýïèòàêñèè.
Ñïîñîá
ãàçîôàçíîé
ýïèòàêñèè,
ÿâëÿþùèéñÿ
íàèáîëåå ïðîñòûì
â
óñëîâèÿõ
ñåðèéíîãî è
ìàññîâîãî
ïðîèçâîäñòâà,
èñïîëüçóåòñÿ
äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ
òîíêèõ
ñëîåâ
êðåìíèÿ è
ñëîæíûõ
ïîëóïðîâîäíèêîð
òèïà ÀIIIÂV,
à
æèäêîôàçíîé
-â îñíîâíîì
äëÿ
ïîëó÷åíèÿ ýòàòàêñè-
àëüíûõ ñëîåâ
àðñåíèäà
ãàëëèÿ è
ãåòåðîñòðóêòóð
íà åãî
îñíîâå (íàï
ðèìåð, GaAs-GaAlAs).
Ïðè
ôîðìèðîâàíèè
êðåìíèåâûõ
ýïèòàêñèàëüíûõ
ïëåíîê ñïîñî
áîì
ãàçîôàçíîé
ýïèòàêñèè
èñïîëüçóþò
ðåàêöèè
âîññòàíîâëåíèÿ
òåòðàõëîðèäà
(SiCl4) èëè
òðèõëîðñèëàíà
(SiHCl3) íàä
êðåìíèåâûìè
ïîäëîæêàìè.
Ïàðîãàçîâàÿ
ñìåñü
ñîîòâåòñòâóþùåãî
ñîñòàâà
ïðîõî äèò íàä
íàãðåòîé äî
îïðåäåëåííîé
òåìïåðàòóðû
ïîäëîæêîé,
îñàæäàÿñü
íà íåé â âèäå
ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî
ñëîÿ. Îáû÷íî
òàêèå ïðîöåññû
îñóùåñòâëÿþò
â êâàðöåâûõ
ðåàêòîðàõ.
Ïðè
âîññòàíîâëå
íèè
òåòðàõëîðèäà
â êà÷åñòâå
ãàçà-íîñèòåëÿ
èñïîëüçóþò
âîäîðîä. Ïðè
ýòîì
ïðîèñõîäèò
ñëåäóþùàÿ
ðåàêöèÿ:
SiCI4+2H2 4HCI+Si
Äëÿ
êà÷åñòâåííîãî
ïðîâåäåíèÿ
ïðîöåññà îñàæäåíèÿ
òåìïåðàòóðà
ïîäëîæåê
äîëæíà áûòü 1100-1300°Ñ.
Ïðè
ïîëó÷åíèè
ýïèòàêñèàëüíûõ
ñëîåâ ñ çàäàííûìè
ñâîéñòâàìè
â ñîñòàâ
ïàðîãàçîâîÿ
ñìåñè
ââîäÿò
ëåãèðóþùóþ
äîáàâêó.
Ïðè
ôîðìèðîâàíèè
ýïèòàêñèàëüíûõ
ïëåíîê àðñåíèäà
ãàëëèÿ
ñïîñîáîì
æèäêîôàçíîé
ýïèòàêñèè
ñíà÷àëà
ïîëó÷àþò
ðàñïëàâ ïîëó ïðîâîäíèêîâîãî
ìàòåðèàëà ñ
ñîîòâåòñòâóþùèìè
ëåãèðóþùèìè
äîáàâêàìè, à çàòåì
ïîäëîæêó
ïîäâîäÿò ê
ïîâåðõíîñòè
ðàñòâîðà-ðàñïëàâà.
Ïîñëå
óñòàíîâëåíèÿ
òåïëîâîãî
ðàâíîâåñèÿ
ìåæäó íèìè
èõ îõëàæäàþò
ïî
ñîîòâåòñòâóþùåìó
çàêîíó äëÿ
ýïèòàêñèàëüíîãî
îñàæäåíèÿ
ïëåíêè íà
ïîäëîæêó.
Ìåòàëëèçàöèÿ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ñòðóêòóð.
Ýòîò
ñïîñîá èñ
ïîëüçóåòñÿ
äëÿ
ôîðìèðîâàíèÿ
ìåæñîåäèíåíèé
â ÈÌÑ,
ñîçäàíèÿ
êîíòàêòíûõ
ïëîùàäîê è
ñîñòîèò èç
äâóõ ýòàïîâ -
ìåòàëëèçàöèè
è
ôîòîëèòîãðàôèè
ïî ìåòàëëè÷åñêîé
ïëåíêå.
Íàíåñåíèå
ìåòàëëèçàöèè
â ïëàíàðíîé
òåõíîëîãèè
îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèáî
òåðìè÷åñêèì
èñïàðåíèåì,
ëèáî
êàòîäíûì
ðàñïûëåíèåì.
Ïðè
âàêóóìíîì
òåðìè÷åñêîì
èñïàðååíèè
ìåòàëë
íàãðåâàþò
ýëåêòðè÷åñêèì
òîêîì èëè
áîìáàðäèðóþò
åãî
ýëåêòðîííîííûì
ëó÷îì.
Ïåðåíîñ
ïîòîêà
èñïàðÿåìûõ
÷àñòèö â ïðîñòðàíñòâå
èñòî÷íèê -
ïîäëîæêà
çàâèñèò îò
ñòåïåíè
âàêóóìà è
îïðåäåëÿåòñÿ äëèíîé
ñâîáîäíîãî
ïðîáåãà
ìîëåêóë. Ïðè
ñîóäàðåíèè
àòîìîâ
èñïàðÿåìîãî
âåùåñòâà ñ
ïîâåðõíîñòüþ
ïîäëîæêè
ïðîèñõîäèò
êîíäåíñàöèÿ
-
ïðîöåññ
ïåðåõîäà
âåùåñòâà èç
ãàçîîáðàçíîé â
òâåðäóþ èëè æèäêóþ.
Êà÷åñòâî
íàïûëåííûõ
ïëåíîê
çàâèñèò îò ñòåïåíè
î÷èñòêè,
òåìïåðàòóðû
ïîäëîæêè, à òàêæå
îò ñêîðîñòè
èñïàðåíèÿ,
âàêóóìà, ãåîìåòðèè
ñèñòåìû è äð.
Êàòîäíîå
ðàñïûëåíèå
öåëåñîîáðàçíî
ïðèìåíÿòü
äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
ïëåíîê
òóãîïëàâêèõ
ìåòàëëîâ (ñ
âûñîêîé
òåìïåðàòóðîé
èñïàðåíèÿ)
-òèòàíà,
âîëüôðàìà,
ìîëèáäåíà.
Äëÿ ýòîãî â
âàêóóìíóþ
êàìåðó
íàïóñêàþò
ïðè
íåáîëüøîì
äàâëåíèè ( 1,0 Ïà )
ãàç è,
ïîäàâàÿ
ïîñòîÿííîå
èëè
ïåðåìåííîå
íàïðÿæåíèå 3-5
êÂ, ìåæäó ýëåê
òðîäàìè
çàæèãàþò
òëåþùèé
ðàçðÿä. Îáðàçîâàâøèåñÿ
ïðè ýòîì
ïîëîæèòåëüíûå
èîíû ãàçà
óñêîðÿþòñÿ
ïî
íàïðàâëåíèþ
ê êàòîäó, âûïîëíåííîìó
èç
ðàñïûëÿåìîãî
ìàòåðèàëà, è
áîìáàðäèðóþò
åãî.
Àòîìû
ðàñïûëÿåìîãî
êàòîäà
îñàæäàþòñÿ
íà
ïîëóïðîâîäíèêîâóþ
ïîäëîæêó è
îáðàçóþò ñïëîøíóþ
ìåòàëëè÷åñêóþ
ïëåíêó.
Ôîòîëèòîãðàôèåé
ïî
ìåòàëëè÷åñêîé
ïëåíêå
ôîðìèðóþò òðåáóåìóþ
êîíôèãóðàöèþ
ïðîâîäíèêîâ
ìåæñîåäèíåíèé
è
êîíòàêòíûå
ïëîùàäêè äëÿ
ïðèñîåäèíåíèÿ
ñõåìû ê
âíåøíèì
âûâîäàì êîðïóñà
.
Ïîñëå
îêîí÷àíèÿ
ãðóïïîâîé
îáðàáîòêè
ïëàñòèíû ñî
ñôîðìèðîâàííûìè
ñòðóêòóðàìè
ïîñòóïàþò
íà ñáîðêó
ïðèáîðîâ
(èíäèâèäóàëüíàÿ
îáðàáîòêà).
Ñáîðêà.
Â
ïðîöåññå
ñáîðêè
ðàçäåëÿþò
ïëàñòèíû íà
îòäåëüíûå
êðèñòàëëû,
ìîíòèðóþò
êðèñòàëë â êîðïóñ,
ïðèñîåäèíÿþò
ýëåêòðè÷åñêèå
âûâîäû ê
êîíòàêòíûì
ïëîùàäêàì
êðèñòàëëà è
âûâîäàì
êîðïóñà è
ãåðìåòèçèðóþò
êîðïóñ.
×òîáû
ãàðàíòèðîâàòü
íàäåæíóþ
ðàáîòó èçãîòîâëåííûõ
ïðèáîðîâ, èõ
ïîäâåðãàþò
èñïûòàíèÿì,
êîòîðûå
ïðîâîäÿò
ñîãëàñíî
òåõíè
÷åñêèì
óñëîâèÿì íà
êàæäûé òèï
ïðèáîðà.
Èñïûòàíèÿ
âêëþ÷àþò
êîìïëåêñ
îïåðàöèé:
èçìåðåíèå
ýëåêòðè÷åñêèõ
ïàðàìåòðîâ è
êëàññèôèêàöèþ
ïðèáîðîâ,
îïðåäåëåíèå
ìåõàíè÷åñêîé
è êëèìàòè÷åñêîé
ñòîéêîñòè
ïðèáîðîâ,
ïðîâåðêó èõ
ãåðìåòè÷íîñòè
è
îïðåäåëåíèå
ãàðàíòèéíîãî
ñðîêà
ñëóæáû.
Êðîìå
òîãî, â
ïðîöåññå
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ
ïîñòîÿííî
ïðîâîäèòñÿ
ìåæîïåðàöèîííûé
êîíòðîëü,
ïîçâîëÿþùèé
ñëåäèòü çà
ñòà áèëüíîñòüþ
òåõíîëîãè÷åñêîãî
ïðîöåññà. Ïðè íåîáõîäèìîñòè
êîððåê
òèðóþò
ðåæèìû
îáðàáîòêè
(òåìïåðàòóðó,
êîíöåíòðàöèþ,
âðåìÿ). Ïî
äàííûì
ìåæîïåðàöèîííîãî
êîíòðîëÿ
ïàðòèÿ
ïëàñòèí
ìîæåò îêàçàòüñÿ
çàáðàêîâàííîé
è ñíÿòîé ñ
äàëüíåéøåé
îáðàáîòêè.
Äàæå
ïðè
íîðìàëüíîì
ïðîòåêàíèè
ïðîöåññà ÷àñòü
êðèñòàëëîâ
ãðóïïîâîé
ïëàñòèíû îêàçûâàåòñÿ
äåôåêòíîé
(èç-çà
ïðîêîëîâ â çà ùèòíûõ
ìàñêàõ,
ëîêàëüíûõ
çàãðÿçíåíèÿõ
è ïð.). Ýòè
êðèñòàëëû
îáíàðóæèâàþòñÿ
ëèøü íà
çàâåðøàþùåì
ýòàïå
ãðóïïîâîé
îáðàáîòêè -
ïîñëå
ïîëó÷åíèÿ
ìåæñîåäèíåíèé
è ïåðèôåðèéíûõ
êîíòàêòîâ,
êîãäà
îñóùåñòâëÿåòñÿ
êîíòðîëü ïðèáîðà
íà
ïðàâèëüíîñòü
ôóíêöèîíèðîâàíèÿ.
Â
äàëüíåéøåì
ýòè
êðèñòàëëû
îòáðàêîâûâàþòñÿ
è íå
ïîñòóïàþò
íà
ñáîðî÷íûå
ëèíèè.
§ 3.
Îáùèå
ñâåäåíèÿ îá
èçãîòîâëåíèè
ïîäëîæåê
Äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
êà÷åñòâåííûõ
ïðèáîðîâ è èàòåãðàëüíõ
ñõåì
íåîáõîäèìû
îäíîðîäíûå ïëàñòèíû
ñ
ïîâåðõíîñòüþ,
ñâîáîäíîé
îò äåôåêòîâ
è
çàãðÿçíåíèé.
Ïðèïîâåðõíîñòíûå
ñëîè
ïëàñòèí íå
äîëæíû èìåòü
íàðóøåíèé êðèñòàëëè÷åñêîé
ñòðóêòóðû.
Î÷åíüà æåñòêèå
òðåáîâàíèÿ
ïðåäúÿâëÿþò
ê
ãåîìåòðè÷åñêèì
õàðàêòåðèñòèêàì
ïëàñòèí, îñîáåííî
ê èõ
ïëîñêîñòíîñòè.
Ïëîñêîñòêîñòü
ïîâåðõíîñòè èìååò
îïðåäåëÿþùåå
çíà÷åíèå
ïðè
ôîðìèðîâàíèè
ñòðóêòóð
ïðèáîðîâ ìåòîäàìè
îïòè÷åñêîé
ëèòîãðàôèè.
Âàæíû è
òàêèå
ãåîìåòðè÷åñêèå
ïàðàìåòðû
ïëàñòèíà
êàê ïðîãèá,
íåïàðàëëåëüíîñòü
ñòîðîí è
äîïóñê ïî
òîëùèíå.
Äëÿ
îáåñïå÷èÿ
òðåáóåìûõ
ïàðàìåòðîâ
ðàçðàáîòàíû
ðàçëè÷íûå
òåõíîëîãè÷åñêèå
âàðèàíòû
èçãîòîâëåíèÿ
ïëàñòèí. Â çàâèñèìîñòè
îò
õàðàêòåðèñòèê
îáðàáàòûâàåìîãî
ìàòåðèàëà
âàðèàíòû
èçãîòîâëåíèÿí èìåþò
ñâîè
îñîáåííîñòè,
íî, êàê
ïðàâèëî,
ñîñòîÿò ÿò
èç îäíèõ è òåõ æå
áàçîâûõ
îïåðàöèé,
ïðèìåíÿåìûõ
â ðàçëè÷íûõ
ñî÷åòàíàíèÿõ.
Ê áàçîâûì
îïåðàöèÿì
îòíîñÿò
ïðåäâàðèòåëüíóþ ïîäãîòîâêó
ðàçäåëåíèå
åãî íà
ïëàñòèíû,
øëèôîâàíèå
ïëàñòèíû,
ñâîáîäíûì
èëè
ñâÿçàííûì àáðàçèâîì,
ôîðìèðîâàíèå
ôàñîê,
õèì÷åñêîå
òðàâëåíèå
ïëàñòèí, èõ
ïîëèðîâàíèå
è î÷èñòêó.
Ïðåäâàðèòåëüíàÿ
ïîäãîòîâêà
ñëèòêà
çàêëþ÷àåòñÿ
â
êàëèáðîâêå åãî íàðóæíîãî
äèàìåòðà äî
çàäàííîãî
ðàçìåðà, ñòðàâëèâàíèè
íàðóøåííîãî
ñëîÿ,
èçãîòîâëåíèè
áàçîâûõ è
äîïîëíèòåëüíûõ ñðåçîâ,
ïîäãîòîâêå
òîðöîâûõ
ïîâåðõíîñòåé
ñ çàäàííîé
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé
îðèåíòàöèåé.
Çàòåì
ðàçäåëÿþò
ñëèòîê íà
ïëàñòèíû
îïðåäåëííîé
òîëùèíû.
Öåëüþ
ïîñëåäóþùåãî
øëèôîâàíèÿ
ÿâëÿ åòñÿ
âûðàâíèâàíèå
ïîâåðõíîñòè
îòðåçàííûõ
ïëàñòèí,
óìåíüøåíèå
ðàçáðîñà èõ òîëùèí,
ôîðìèðîâàíèå
îäíîðîäíîé
ïîâåðõíîñòè.
Ôàñêè
ñ îñòðûõ
êðîìîê
ïëàñòèí
ñíèìàþò äëÿ
òîãî, ÷òîáû
óäàëèòü ñêîëû,
îáðàçóþùèåñÿ
ïðè ðåçêå è
øëèôîâàíèè.
Êðîìå òîãî,
îñòðûå
êðîìêè
ïëàñòèí
ÿâëÿþòñÿ
êîíöåíòðàòîðàìè
íàïðÿæåíèé
è ïîòåíöèàëüíûìè
èñòî÷íèêàìè
ñòðóêòóðíûõ
äåôåêòîâ,
êîòîðûå
ìîãóò
âîçíèêíóòü
ïðè
ïåðåêëàäûâàíèè
ïëàñòèí è
ïðåæäå âñåãî
ïðè òåðìè÷åñêèõ
îáðàáîòêàõ
(îêèñëåíèè,
äèôôóçèè,
ýïèòàêñèè).
Õèìè÷åñêèì
òðàâëåíèåì
óäàëÿþò
íàðóøåííûå
ïðèïîâåðõíîñòíûå ñëîè,
ïîñëå ÷åãî
ïîëèðóþò îáå
ñòîðîíû
ïëàñòèí èëè
òó ñòîðîíó,
êîòîðàÿ
ïðåäíàçíà÷åíà
äëÿ èçãîòîâëåíèÿ
ñòðóêòóð
ïðèáîðîâ.
Ïîñëå ïîëèðîâàíèÿ
ïëàñòèíû
î÷èùàþò îò
çàãðÿçíåíèé,
êîíòðîëèðóþò è
óïàêîâûâàþò.
Ïðè
èçãîòîâëåíèè
ïðèáîðîâ
ñïîñîáàìè
íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííîé
ïëàíàðíîé
òåõíîëîãèè
è åå
ðàçíîâèäíîñòåé
èñïîëüçóþò òîëüêî
îäíó, òàê
íàçûâàåìóþ
ðàáî÷óþ
ñòîðîíó
ïëàñòèíû.
Ó÷èòûâàÿ çíà÷èòåëüíóþ
òðóäîåìêîñòü
è âûñîêóþ
ñòîèìîñòü
îïåðàöèé ïî
ïîäãîòîâêå
âûñîêîêà÷åñòâåííûõ
ïëàñòèí ñ áåçäåôåêòíîé
ïîâåðõíîñòüþ,
íåêîòîðûå âàðèàíòû
èçãîòîâëåíèÿ
ïëàñòèí
ïðåäóñìàòðèâàþò
íåñèììåòðè÷íóþ,
ò. å. íåîäèíàêîâóþ,
îáðàáîòêó
èõ ñòîðîí. Íà
íåðàáî÷åé
ñòîðîíå
ïëàñòèíû
îñòàâëÿþò
ñòðóêòóðíîäåôîðìèðîâàííûé
ñëîé
òîëùèíîé 5-10 ìêì,
êîòîðûé îáëàäàåò
ñâîéñòâàìè
ãåòòåðà, ò. å. ñïîñîáíîñòüþ
ïîãëîùàòü
ïàðû è ãàçû èç êîðïóñà
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî ïðèáîðà
ïîñëå åãî
ãåðìåòèçàöèè
çà ñ÷åò
î÷åíü ðàçâèòîé
ïîâåðõíîñòè.
Äèñëîêàöèîííàÿ
ñòðóêòóðà ñëîÿ,
îáðàùåííàÿ
ê ðàáî÷åé ïî
âåðõíîñòè ïëàñòèíû,
îáëàäàåò
ñïîñîáíîñòüþ
ïðèòÿãèâàòü
è
óäåðæèâàòü
ñòðóêòóðíûå
äåôåêòû èç
îáúåìà
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
êðèñòàëëà, ÷òî
çíà÷èòåëüíî
ïîâûøàåò íàäåæíîñòü
è óëó÷øàåò
ýëåêòðî-ôèçè÷åñêèå
ïàðàìåòðû
ïðèáîðîâ.
Îäíàêî
íåñèììåòðè÷íàÿ
îáðàáîòêà
ñòîðîí
ïëàñòèí
ñîçäàåò
îïàñíîñòü
èõ èçãèáà.
Ïîýòîìó
ãëóáèíó
íàðóøåíèé
íà
íåðàáî÷åé
ñòîðîíå ñëåäóåò
ñòðîãî
êîíòðîëèðîâàòü.
Èñïîëüçîâàíèå
â
ïîëóïðîâîäíèêîâîì
ïðîèçâîäñòâå
ïëàñòèí
ñòàíäàðòèçîâàííûõ
ðàçìåðîâ
ïîçâîëÿåò
óíèôèöèðîâàòü
îáîðóäîâàíèå è
îñíàñòêó íà
âñåõ îïåðàöèÿõ,
íà÷èíàÿ îò
èõ
ìåõàíè÷åñêîé
îáðàáîòêè è
çàêàí÷èâàÿ
êîíòðîëåì
ïàðàìåòðîâ
ãîòîâûõ
ñòðóêòóð. Â
îòå÷åñòâåííîé
è çàðóáåæíîé
ïðîìûøëåííîñòè
íàøëè
ïðèìåíåíèå ïëàñòèíû
äèàìåòðîì 40, 60, 76,
100, 125, 150 è 200 ìì. Äëÿ
ïîëó÷åíèÿ
ïëàñòèíû
çàäàííîãî
äèàìåòðà îñóùåñòâëÿþò
êàëèáðîâêó
âûðàùåííîãî
ïðîâîäíèêîâîãî
ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî
ñëèòêà.
Ðèñ.
5
Êàëèáðîâêà
ñëèòêà
êðóãëûì øëèôîâàíèåì:
à,á -
ïåðåôåðèåé è
òîðöîì
êðóãà,1 - ñèòîê, 2
-øëèôîâàëüíûé
êðóã
§ 4.
Êàëèáðîâêà
ñëèòêîâ
Êàê
ïðàâèëî,
êàëèáðîâêó
ïðîèçâîäÿò
ñïîñîáîì íàðóæíîãî
êðóãëîãî
øëèôîâàíèÿ
àëìàçíûìè
êðóãàìè íà
ìåòàëëè÷åñêîé
ñâÿçêå (ðèñ. 5).
Ïðè ýòîì
èñïîëüçóþò
êàê
óíèâåðñàëüíûå
êðóãëîøëèôîâàëüíûå
ñòàíêè (ðèñ.
5, à), òàê è
ñïåöèàëèçèðîâàííûå
ñòàíêè (ðèñ. 5, á), ïîçâîëÿþùèå
ïðîèçâîäèòü
êàëèáðîâêó
ñ ìàëûìè
ðàäèàëüíûìè
ñèëàìè ðåçàíèÿ.
Åñëè ïðè
êàëèáðîâêå
êðåìíèåâîãî
ñëèòêà
íà
óíèâåðñàëüíîì
êðóãëîøëèôîâàëüíîì
ñòàíêå
ãëóáèíà
íàðóøåííîãî
ñëîÿ
äîñòèãàåò 150-250
ìêì, òî
ïðèìåíåíèå
ñïåöèàëèçèðîâàííûõ
ñòàíêîâ
îáåñïå÷èâàåò
ñíèæåíèå
ãëóáèíû
íàðóøåííîãî
ñëîÿ äî 50-80 ìêì.
Êàëèáðîâêó
÷àùå âñåãî
ïðîâîäÿò â
íåñêîëüêî
ïðîõîäîâ.
Ñíà÷àëà çà
ïåðâûå
÷åðíîâûå
ïðîõîäû
ñíèìàþò
îñíîâíîé ïðèïóñê
àëìàçíûìè
êðóãàìè
çåðíèñòîñòüþ
160-250 ìêì, çàòåì
îñóùåñòâëÿþò
÷èñòîâóþ îáðàáîòêó
àëìàçíûìè
êðóãàìè
çåðíèñòîñòüþ
40-63 ìêì.
Ðèñ. 6.
Ïðèìåðû
âçàèìíîãî
ðàñïîëîæåíèÿ
áàçîâûõ è
âñïîìîãàòåëüíûõ
ñðåçîâ
íà
ïëàñòèíàõ
êðåìíèÿ:
à-ÊÄÁ 10 (Ill),
á-ÊÝÔ 4,5 (100); â-ÊÝÔ 4.5
(Ill). à-ÊÄÁ 10 (100). Ä-ÊÝÔ
7,5 (111). å-ÊÝÔ (ÍÈ,
àñ-ÊÝÔ 0,5 (Ill),
ç-ÊÝÔ 0.2 (111). í-ÊÝÔ
2 (Ill), ê-ÊÝÑ 0,01 (111)
Ïîñëå
êàëèáðîâêè
Öèëèíäðè÷åñêîé
ïîâåðõíîñòè
íà ñëèòêå
âûïîëíÿþò
áàçîâûé è
äîïîëíèòåëüíûå
(ìàðêèðîâî÷íûå)
ñðåçû.
Áàçîâûé
ñðåç
äåëàþò äëÿ
îðèåíòàöèè
è
áàçèðîâàíèÿ
ïëàñòèí íà
îïåðàöèÿõ
ôîòîëèòîãðàôèè.
Äîïîëíèòåëüíûå
ñðåçû
ïðåäíàçíà÷åíû
äëÿ
îáîçíà÷åíèÿ
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé
îðèåíòàöèè
ïëàñòèí è òèïà
ïðîâîäèìîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìàòåðèàëîâ.
Ïðèìåðû
ðàñïîëîæåíèÿ
áàçîâûõ è
äîïîëíèòåëüíûõ
ñðåçîâ
ïîêàçàíû íà
ðèñ. 6, à -
ê. Øèðèíû
áàçîâîãî è
äîïîëíèòåëüíûõ
ñðåçîâ
ðåãëàìåíòèðîâàíû è
çàâèñÿò îò
äèàìåòðà
ñëèòêà. Áàçîâûé
è
äîïîëíèòåëüíûå
ñðåçû
èçãîòîâëÿþò
øëèôîâàíèåì
íà ïëîñêîøëèôîâàëüíûõ
ñòàíêàõ
÷àøå÷íûìè
àëìàçíûìè
êðóãàìè ïî
ÃÎÑÒ 16172-80 èëè
êðóãàìè
ïðÿìîãî
ïðîôèëÿ ïî ÃÎÑÒ
16167-80.
Çåðíèñòîñòü
àëìàçíîãî
ïîðîøêà â êðóãàõ
âûáèðàþò â
ïðåäåëàõ 40/28-63/50 ìêì. Îäèí
èëè
íåñêîëüêî
ñëèòêîâ
çàêðåïëÿþò â
ñïåöèàëüíîì
ïðèñïîñîáëåíèè,îðèåíòèðóÿ
íåîáõîäèìóþ
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêóþ
ïëîñêîñòü
ïàðàëëåëüíî ïîâåðõíîñòè
ñòîëà
ñòàíêà. Â
çîíó
îáðàáîòêè ïîäàþò
ñìàçî÷íî-îõëàæäàþùóþ æèäêîñòü
(íàïðèìåð,
âîäó).
Ñðåçû
ìîæíî òàêæå
èçãîòîâëÿòü
íà ïëîñêîäîâîäî÷íûõ
ñòàíêàõ ñ
ïðèìåíåíèåì
àáðàçèâíûõ
ñóñïåíçèé
íà îñíîâå .ïîðîøêîâ
êàðáèäà êðåìíèÿ
èëè êàðáèäà
áîðà ñ
ðàçìåðîì
çåðåí 20-40 ìêì.
Øëèôîâàíèå
ñâîáîäíûì
àáðàçèâîì ïîçâîëÿåò
óìåíüøèòü
ãëóáèíó
íàðóøåííîãî ñëîÿ, íî
ïðè ýòîì
ñíèæàåòñÿ
ñêîðîñòü
îáðàáîòêè.
Ïîýòîìó
íàèáîëåå
øèðîêî â
ïðîìûøëåííîñòè
ðàñïðîñòðàíåíî
øëèôîâàíèå
öèëèíäðè÷åñêîé
ïîâåðõíîñòè
è ñðåçîâ
àëìàçíûìè
êðóãàìè.
Ïîñëå
øëèôîâàíèÿ
ñëèòîê
òðàâÿò â
ïîëèðóþùåé
ñìåñè
àçîòíîé,
ïëàâèêîâîé
è óêñóñíîé êèñëîò,
óäàëÿÿ
íàðóøåííûé
ñëîé. Îáû÷íî
ñòðàâëèâàþò
ñëîé
òîëùèíîé 0,2-1,0
ìì. Ïîñëå
êàëèáðîâêè
è òðàâëåíèÿ
äîïóñê íà
äèàìåòð
ñëèòêà
ñîñòàâëÿåò 0,5
ìì. Íàïðèìåð,
ñëèòîê ñ
íîìèíàëüíûì
(çàäàííûì)
äèàìåòðîì 60
ìì ìîæåò èìåòü
ôàêòè÷åñêèé
äèàìåòð 59,5-60,5 ìì.
§ 5.
Ðàçäåëåíèå ïîëóïðîâîäнèêîâûõ
ñëèòêîâ
íà ïëàñòèíû
Ïðîìûøëåííîå
ïîëó÷åíèå
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìîíîêðèñòàëëîâ
ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé âûðàùèâàíèå
áëèçêèõ ê
öèëèíäðè÷åñêîé
ôîðìå
ñëèòêîâ,
êîòîðûå
íåîáõîäèìî
ðàçäåëèòü íà
çàãîòîâêè-ïëàñòèíû. Èç ìíîãî÷èñëåííûõ
ñïîñîáîâ
ðàçäåëåíèÿ
ñëèòêîâ íà
ïëàñòèíû (ðåçêà
àëìàçíûìè
êðóãàìè ñ
âíóòðåííåé
èëè íàðóæíîé
ðåæóùåé
êðîìêîé,
ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ,
ëàçåðíûì
ëó÷îì,
õèìè÷åñêèì
òðàâëåíèåì,
íàáîðîì
ïîëîòåí èëè
ïðîâîëîêîé,
áåñêîíå÷íîé
ëåíòîé è äð.) â íàñòîÿùåå
âðåìÿ
íàèáîëüøåå
ïðèìåíåíèå
íàøëè ðåçêà
àëìàçíûìè
êðóãàìè ñ
âíóòðåííåé
ðåæóùåé
êðîìêîé,
íàáîðîì
ïîëîòåí è
áåñêîíå÷íîé
ëåíòîé.
À ë ì à ç í
û é ê ð ó ã ñ â í ó
ò ð å í í å é
ð å æ
ó ù å é ê ð î
ì ê
î é.
(AÊÂP) îáåñïå÷èâàåò
ðàçäåëåíèå
ñëèòêîâ
äîñòàòî÷íî
áîëüøîãî
äèàìåòðà (äî 200 ìì) ñ
âûñîêîé
ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ,
òî÷íîñòüþ è
ìàëûìè
ïîòåðÿìè
äîðîãîñòîÿùèõ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìàòåðèàëîâ.
Êðóã ÀÊÂÐ ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé
ìåòàëëè÷åñêèé
êîëüöåîáðàçíûé
êîðïóñ
òîëùèíîé 0,05-0,2
ìì, íà
âíóòðåííåé
êðîìêå
êîòîðîãî
çàêðåïëåíû
àëìàçíûå
çåðíà,
îñóùåñòâëÿþùèå
ðåçàíèå.
Êîðïóñ
èçãîòîâëÿþò
èç
âûñîêîêà÷åñòâåííûõ
êîððîçèîííî-ñòîéêèõ
õðîìîíèêåëåâûõ
ñòàëåé ñ
óïðî÷íÿþùèìè
ëåãèðóþùèìè
äîáàâêàìè. Â
îòå÷åñòâåííîé
ïðîìûøëåííîñòè
äëÿ êîðïóñîâ
èñïîëüçóþò
ñòàëü ìàðêè 12Õ18Í10Ò.
Ôîðìîîáðàçîâàíèå
ëåíòû ïðîèçâîäÿò
ñïîñîáîì
õîëîäíîé ïðîêàòêè,
â
ðåçóëüòàòå
÷åãî
äîñòèãàåòñÿ
ïðî÷íîñòü
íà ðàçðûâ äî
1760-1960 ÌÏà. Íåäîñòàòêîì
õîëîäíîé
ïðîêàòêè
ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå ó
ëåíòû
àíèçîòðîïèè
ìåõàíè÷åñêèõ
ñâîéñòâ, ÷òî îáúÿñíÿåòñÿ äåôîðìàöèåé è
íàïðàâëåííîé
îðèåíòàöèåé
çåðåí,
îáðàçóþùèõ
ñòðóêòóðó
ñòàëè.
Àíèçîòðîïèÿ
òåêó÷åñòè
ëåíòû â íàïðàâëåíèè ïðîêàòêè
è â
íàïðàâëåíèè,
ïåðïåíäèêóëÿðíîì
åé, ïðåïÿòñòâóåò
ðàâíîìåðíîìó
íàòÿæåíèþ
êîðïóñà
êðóãà.
Óìåíüøèòü
àíèçîòðîïèþ
ìîæíî
ñîâåðøåíñòâîâàíèåì
èñõîäíîé
ñòðóêòóðû
ñòàëè äî ïðîêàòêè
è
ïðèìåíåíèåì
òåðìîîáðàáîòêè.
Àëìàçîñîäåðæàùèé
ðåæóùèé
ñëîé íà
âíóòðåííåé
êðîìêå êîðïóñà
ôîðìèðóþò
ãàëüâàíîñòåãèåé.
 ýëåêòðîëîòè÷åñêóþ
âàííó ïîñåùàþò êîðïóñà,
çàùèùåííûå
èçîëÿòîðàìè
ïî âñåé ïîâåðõíîñòè,
èñêëþ÷àÿ
âíóòðåííþþ
êðîìêó.
Âàííó
çàïîëíÿþò
ýëåêòðîëèòîì
è çàñûïàþò â
íåå
àëìàçíûé
ïîðîøîê
òðåáóåìîé
çåðíèñòîñòè.
Ïðè
ïðîïóñêàíèè
ïîñòîÿííîãî
ýëåêòðè÷åñêîãî
òîêà ìåæäó
àíîäîì è
êîðïóñàìè
íà
âíóòðåííåé
êðîìêå
îñàæäàåòñÿ
ìåòàëëè÷åñêèé
ñëîé,
çàõâàòûâàþùèé
è ïðèêðåïëÿþùèé
ê êîðïóñó
àëìàçíûå
çåðíà. îñàæäàåìûé
ìåòàëëè÷åñêèé
ñëîé
íàçûâàåòñÿ
ñâÿçêîé.
×àùå âñåãî
ýòî íèêåëü
èëè êîáàëüò.
Òîëùèíà
ðåæóùåé
êðîìêè â
äâà-òðè ðàçà
áîëüøå
òîëùèíû
êîðïóñà.
Ðàçìåð
àëìàçíûõ
çåðåí,
çàêðåïëåííûõ
íà âíóòðåííåé
êðîìêå,
âûáèðàþò â
çàâèñèìîñòè
îò
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ
ñâîéñòâ
ðàçðåçàåìîãî
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
ìàòåðèàëà (òàåðäîñòè,
õðóïêîñòè,
ñïîñîáíîñòè
ê àäãåçèè,
ò. å. ïðèëèïàíèþ
ê ðåæóùåé
êðîìêå). Êàê
ïðàâèëî, äëÿ
ðåçêè
êðåìíèÿ
öåëåñîîáðàçíî
èñïîëüçîâàòü
àëìàçíûå
çåðíà ñ
ðàçìåðîì
îñíîâíîé
ôðàêöèè 40-60 ìêì.
Çåðíà
äîëæíû áûòü
äîñòàòî÷íî
ïðî÷íûìè è
èìåòü ôîðìó,
áëèçêóþ
ôîðìå
ïðàâèëüíûõ
êðèñòàëëîâ. Ãåðìàíèé
è
ñðàâíèòåëüíî
ìÿãêèå
ïîëóïðîâîäíèêîâûå
ñîåäèíåíèÿ
òèïà À3Â5 (àðñåíèä ãàëëèÿ,
àðñåíèä èíäèÿ,àíòèìîíèä èíäèÿ,
ôîñôèä
ãàëëèÿ è äð.)
öåëåñîîáðàçíî
ðåçàòü
àëìàçàìè, ðàçìåð
çåðåí îñíîâíîé
ôðàêöèè
êîòîðûõ 28-40 ìêì.
Òðåáîâàíèÿ ê
ïðî÷íîñòè
ýòèõ çåðåí
íå ñòîëü
âûñîêè, êàê
ïðè ðåçêå
êðåìíèÿ.
Ìîíîêðèñòàëëû
ñàïôèðà,
êîðóíäà, êâàðöà,
áîëüøèíñòâà
ãðàíàòîâ ðàçäåëÿþò
âûñîêîïðî÷íûìè
êðèñòàëëè÷åñêèìè
àëìàçàìè
ðàçìåð çåðåí
îñíîâíîé
ôðàêöèè
êîòîðûõ 80-125 ìêì.
Â
ñâÿçè ñ òåì
÷òî
äèàìåòðû
ñëèòêîâ è
ìåõàíè÷åñêèå
ñâîéñòâà
ðàçðåçàåìûõ
ìàòåðèàëîâ
ðàçíîîáðàçíû,
èñïîëüçóþò
êðóãè ÀÊÂÐ
ðàçëè÷íûõ
òèïîðàçìåðîâ.
Õàðàêòåðèñòèêè
íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûõ èç íèõ
ïðèâåäåíû â òàáë-Ç.
Ñõåìó
ðåçêè
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
ñëèòêà êðóãîì
ÀÊ.ÂÐ ïîêàçàíà íà ðèñ. 22.
Êðóã 1 ðàñòÿãèâàþò
è çàêðåïëÿþò
íà áàðàáàíå 2, êîòîðûé
ïðèâîäÿò âî
âðàùåíèå
âîêðóã
ñâîåé îñè.
Ñëèòîê 3 ââîäÿò
âî
âíóòðåííåå
îòâåðñòèå
êðóãà ÀÊÂÐ
íà
ðàññòîÿíèå,
ðàâíîå
ñóììå
çàäàííîé
òîëùèíû
ïëàñòèíû è
øèðèíû
ïðîïèëà.
Ïîñëå ýòîãî
ïðîèçâîäÿò
ïðÿìîëèíåéíîå
ïåðåìåùåíèå
ñëèòêà
îòíîñèòåëüíî
âðàùàþùåãîñÿ êðóãà â
ðåçóëüòàòå ÷åãî îòðåçàåòñÿ ïëàñòèíà.
Îòðåçàííàÿ
ïëàñòèíà
ìîæåò
ïàäàòü â ñáîðíûé
ëîòîê èëè æå
óäåðæèâàòüñÿ ïîñëå
ïîëíîãî ïðîðåçàíèÿ
ñëèòêà íà
îïðàâêå 4 êëåÿùåé
ìàñòèêîé 5. Ïîñëå
ñêâîçíîãî ïðîðåçàíèÿ
ñëèòêà åãî
îòâîäÿò â
èñõîäíîå ïîëîæåíèå
è êðóã
âûõîäèò èç
îáðàçîâàííîé
ïðîðåçè.
Çàòåì
ñëèòîê
ñíîâà
ïåðåìåùàþò
íà çàäàííûé
øàã âî
âíóòðåííåå
îòâåðñòèå êðóãà
è ïîâòîðÿþò
öèêë
îòðåçàíèÿ ïëàñòèíû.
Îáÿçàòåëüíûì
óñëîâèåì
êà÷åñòâåííîãî
ðàçäåëåíèÿ
ñëèòêà íà
ïëàñòèíû
ÿâëÿåòñÿ ïðàâèëüíàÿ
óñòàíîâêà è
çàêðåïëåíèå
êðóãà
Ò à á ë è ö.
à 1. Îñíîâíûå
òåõíè÷åñêèå
äàííûå àëìàçíûõ
îòðåàíûõ êðóãîâ
ñ
âíóòðåííåé
ðåæóùåé
êðîìêîé
AÊBP. Âûñîêàÿ
ïðî÷íîñòü
ìàòåðèàëà
êîðïóñà êðóãà
è åãî
ñïîñîáíîñòü ê
çíà÷èòåëüíîìó
âûòÿãèâàíèþ
äàþò
âîçìîæíîñòü
íàòÿíóòü
êðóã íà
áàðàáàí ñ
äîñòàòî÷íîé
æåñòêîñòüþ.
Æåñòêîñòü
êðóãà
íåïîñðåäñòâåííî âëèÿåò
íà òî÷íîñòü
è êà÷åñòâî
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí, íà
ñòîéêîñòü
êðóãà, ò. å. ñðîê
åãî ñëóæáû, è øèðèíó
ïðîïèëà.
Íåäîñòàòî÷íàÿ æåñòêîñòü
ïðèâîäèò ê
âîçíèêíîâåíèþ
äåôåêòîâ
ãåîìåòðèè
ïëàñòèí (íåïëîñêîñòíîñòè,
ïðîãèáà,
ðàçáðîñà ïî
òîëùèíå) è
óâåëè÷åíèþ
øèðèíû
ïðîïèëà, à
÷ðåçìåðíàÿ
æåñòêîñòü - ê
áûñòðîìó
âûõîäó
êðóãà èç
ñòðîÿ èç-çà
ðàçðûâà êîðïóñà.
Óñòàíîâëåíî,
÷òî äëÿ
êàæäîãî
òèïîðàçìåðà
êðóãà AÊBP ñóùåñòâóåò
îïòèìàëüíàÿ
æåñòêîñòü
êîðïóñà, ïðè
êîòîðîé
îáåñïå÷èâàþòñÿ
âûñîêèå
ñòîéêîñòü
êðóãà è
êà÷åñòâî
ïëàñòèí, à
òàêæå
ìèíèìàëüíàÿ øèðèíà
ïðîïèëà.
Ðàçðàáîòàíî
íåñêîëüêî
ñïîñîáîâ
îöåíêè è
êîíòðîëÿ
æåñòêîñòè
êðóãà.
Íàèáîëåå
ïðîñòîé èç
íèõ îñíîâàí
íà
èçìåðåíèè
äèàìåòðà
âíóòðåííåãî
îòâåðñòèÿ
êðóãà. Çà
ñ÷åò
ðàñòÿæåíèÿ
ìàòåðèàëà êîðïóñà
êðóãà ïðè
åãî
óñòàíîâêå
äèàìåòð
âíóòðåííåãî
îòâåðñòèÿ
óâåëè÷èâàåòñÿ íà 0,5-1,0%
åãî
èñõîäíîãî
çíà÷åíèÿ.
Èçìåðÿÿ
óâåëè÷åíèå
äèàìåòðà
âíóòðåííåãî
îòâåðñòèÿ
ñïåöèàëüíûì
èíäèêàòîðîì
è äîâîäÿ åãî
äî
çàäàííîãî
çíà÷åíèÿ,
äîáèâàþòñÿ
òðåáóåìîé
æåñòêîñòè êðóãà.
Ìîæíî îöåíèòü
æåñòêîñòü
êðóãà ïî åãî
ïðîãèáó ïîä
äåéñòâèåì
ñîñðåäîòî÷åííîé
íàãðóçêè.
Íàèáîëåå
îáúåêòèâíóþ
îöåíêó
æåñòêîñòè ïîçâîëÿåò
ïðîèçâåñòè
ñïîñîá,
îñíîâàííûé
íà
èçìåðåíèè
ñîáñòâåííîé
÷àñòîòû
êîëåáàíèé
íàòÿíóòîãî
êîðïóñà.
Èçìåíåíèå
æåñòêîñòè
êðóãà
âûçûâàåò èçìåíåíèå
åãî
ñîáñòâåííîé
÷àñòîòû
êîëåáàíèé,
÷òî
ïðîÿâëÿåòñÿ,
íàïðèìåð, ïðè
èçìåíåíèè âûñîòû
çâóêà,
âîçíèêàþùåãî
ïðè ëåãêîì
ïîñòóêèâàíèè
ïî êðóãó.
Ðèñ. 7.
Ñõåìà ðåçêè
ñëèòêà
êðóãîì
ÀÊÂÐ:
1 - круг АКВР, 2 - барабан,
3 - слиток, 4 - оправка, 5 - клеящая
мастика
Èçìåðåíèå
ñîáñòâåííîé
÷àñòîòû êîëåáàíèé
íàòÿíóòîãî
êðóãà
îñóùåñòâëÿþò
ñ ïîìîùüþ
ñïåöèàëüíîãî
ïðèáîðà, ñîñòîÿùåãî
èç
áåñêîíòàêòíîãî
âîçáóäèòåëÿ
êîëåáàíèé
(ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîãî
ãðîìêîãîâîðèòåëÿ),
áåñêîíòàêòíîãî
äàò÷èêà è
èçìåðèòåëüíîãî
áëîêà.
×àñòîòà
âîçáóæäàþùèõ
êîëåáàíèé
çàäàåòñÿ
ãåíåðàòîðîì
íèçêîé
÷àñòîòû. Ïî
ìàêñèìàëüíîìó
ïîêàçàíèþ
èíäèêàòîðà
óñòàíàâëèâàåòñÿ
ìîìåíò
ñîâïàäåíèÿ
÷àñòîòû ãåíåðèðóåìûõ
êîëåáàíèé
ðåçîíàíñíîé
÷àñòîòîé
êðóãà. Îïòèìàëüíûå ÷àñòîòû
ñîáñòâåííûõ
êîëåáàíèé
êðóãîâ ñ
êîðïóñàìè
òîëùèíîé 0,1
ìì,
èçãîòîâëåííûõ
èç ñòàëè
ìàðêè 12Õ18Í10Ò,
ñëåäóþùèå:
êðóã ÀÊÂÐ 206X83- 1100-1200 Ãö; ÀÊÂÐ 305XIOO-800-850 Ãö, AKBP 422Õ X 152 - 550-600 Ãö.
Ðàçðåçàåìûé
ñëèòîê
çàêðåïëÿþò
íà ñïåöèàëüíîé
îïðàâêå,
ïðè÷åì
ñïîñîá
êðåïëåíèÿ
çàâèñèò îò
òîãî, êàê
èçâëåêàþò
èç çîíû
îáðàáîòêè
îòðåçàííûå
ïëàñòèíû. Åñëè
ïëàñòèíà
ïîñëå
îòðåçàíèÿ
îò ñëèòêà ïàäàåò
â
çàïîëíåííûé
âîäîé
ñáîðíûé
ëîòîê, òî
ñëèòîê
êðåïÿò
òîëüêî îäíèì
òîðöîì ê îïðàâêå.
Îäíàêî
òàêîé
ñïîñîá
ïðèâîäèò ê áîþ
áîëüøîãî
êîëè÷åñòâà
ïëàñòèí, òàê êàê
äîâîëüíî
ëåãêàÿ
ïëàñòèíà
ìîæåò
ïðèëèïíóòü ê
ñìî÷åííîìó
êîðïóñó
êðóãà è
ðàçáèòüñÿ
ïðè åãî
áûñòðîì
âðàùåíèè. Äëÿ
òîãî ÷òîáû
èñêëþ÷èòü
ïðèëèïàíèå
îòðåçàåìîé
ïëàñòèíû, åå
ïîääåðæèâàþò
âàêóóìíîé ïðèñîñêîé,
êîòîðàÿ
ôèêñèðóåò
åå â ïðîöåññå
îòðåçàíèÿ è
ïåðåíîñèò â
ñáîðíûé ëîòîê
èëè íà ëåíòó
òðàíñïîðòåðà.
Âêëþ÷åíèå è
ïåðåìåùåíèå
âàêóóìíîé
ïðèñîñêè
îñóùåñòâëÿþòñÿ
àâòîìàòè÷åñêè.
Îòðåçàííûå
ïëàñòèíû
ìîãóò
óäåðæèâàòüñÿ
íà îïðàâêå
êëåÿùåé
ìàñòèêîé,
íàíåñåííîé
íà
îáðàçóþùóþ
ñëèòêà.
Äîñòàòî÷íî
òîëñòûé è
øèðîêèé
ñëîé
ìàñòèêè
óäåðæèâàåò îòðåçàííûå
ïëàñòèíû
áåç îïðàâêè (ðèñ. 8).
Ïðè
íàêëåèâàíèè
òîðöà
ñëèòêà 1 íà
îïðàâêó
îáû÷íî èñïîëüçóþò
øåëëàê èëè ýïîêñèäíóþ
ñìîëó. Øåëëàê-
ýòî ïðèðîäíîå
îðãàíè÷åñêîå
âåùåñòâî,
èìåþùåå
ïëàñòèí÷àòîå
ñòðîåíèå. Îí
ïëàâèòñÿ ïðè
75-90°Ñ è
ðàñòâîðÿåòñÿ
â ýòèëîâîì
ñïèðòå.
Îïðàâêó íàãðåâàþò äî
òåìïåðàòóðû
ïëàâëåíèÿ
øåëëàêà è «àíîñÿò
åãî òîíêèé
ñëîé. Çàòåì
ñèëüíî
ïðèæèìàþò ñëèòîê
ê îïðàâêå,
âûäàâëèâàÿ
èçëèøêè
øåëëàêà, è
îõëàæäàþò. Ýïîêîèäíàÿ
ñìîëà-ýòî
ñèíòåòè÷åñêîå
âåùåñòâî,
îáëàäàþùåå
â òâåðäîì
ñîñòîÿíèè
âûñîêîé
ìåõàíè÷åñêîé
ïðî÷íîñòüþ.
Ïîñëå
ñìåøèâàíèÿ ýïîêñèäíîé
ñìîëû ñ îòâåðäèòåëåì
ïîëó÷åííóþ
ñìåñü íàíîñÿò
íà îïðàâêó,
ïðèæèìàþò ê íåé
ñëèòîê è
ïîìåùàþò èõ
â òåðìîñòàò.
Â
òåðìîñòàòå
îïðàâêó ñî ñëèòêîì
âûäåðæèâàþò
ïðè 120-150°Ñ â
òå÷åíèå 1,5-2 ÷,
ïîñëå ÷åãî
îõëàæäàþò.
Îáû÷íî
èñïîëüçóþò ýïîêñèäíóþ
ñìîëó ìàðîê ÝÄ-16 èëè
ÝÄ-20. Ïåðåä
íàêëåéêîé
ïîâåðõíîñòü
îïðàâêè è
òîðåö ñëèòêà
îáåçæèðèâàþò
îðãàíè÷åñêèìè
ðàñòâîðèòåëÿìè
è ïðîòèðàþò.
Ìàñòèêó, êîòîðóþ
íàíîñÿò íà
îáðàçóþùóþ
ñëèòêà äëÿ
óäåðæèâàíèÿ
îòðåçàííûõ
ïëàñòèí,
ïðèãîòîâëÿþò
èç
êîìïîíåíòîâ
è íàïîëíèòåëåé.
Íàïîëíèòåëè
íåîáõîäèìû
äëÿ òîãî,
÷òîáû
ïðèäàòü ñðàâíèòåëüíî
òîëñòîìó
ñëîþ ìàñòèêè,
íàíåñåííîìó
íà ñëèòîê,
äîñòàòî÷íóþ
ìåõàíè÷åñêóþ
ïðî÷íîñòü.
Åñëè â êà÷åñòâå
íàïîëíèòåëÿ
íåïîëüçóþò
àáðàçèâíûé
ïîðîøîê, òî
ðåæóùàÿ
êðîìêà êðóãà
ÀÊÂÐ, âðåçàÿñü
â ìàñòèêó,
ïîäâåðãàåòñÿ
ïðàâêå. Íàèáîëåå
÷àñòî èñïîëüçóþò
ìàñòèêó,
ñîäåðæàùóþ 3
ìàñ. ÷.
øåëëàêà, 4 ìàñ.
÷.
àáðàçèâíîãî
ïîðîøêà
è 2 ìàñ. ÷. ýïîêñèäíîé
ñìîëû.
Çåðíèñòîñòü
àáðàçèâíîãî ïîðîøêà
âûáèðàþò â
ïðåäåëàõ 20-40 ìêì.
Îðèåíòàöèþ
èëè ïîèñê
çàäàííîé
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé
ïëîñêîñòè
ìîíîêðèñòàëëà
è
îïðåäåëåíèå ïîëîæåíèÿ
ýòîé ïëîñêîñòè
îòíîñèòåëüíî òîðöà
ñëèòêà
ïðîèçâîäÿò
íà
ñïåöèàëüíîì
îáîðóäîâàíèè
îïòè÷åñêèì èëè
ðåíòãåíîâñêèì
ìåòîäàìè.
Ðèñ. 8.
Ôèêñàöèÿ
îòðåçàííûõ Ðèñ. 9.
Îïòè÷åñêèé
ìåòîä
îðèåíòàöèè
ïëàñòèí ñ
ïîìîùüþ
ìàñòèêè:
ìîíîêðèñòàëëîâ:
1 - слиток, 2 - слой мастики,
à - ñõåìà
îðèåíòàöèè, б - световые фигуры
3 - круг АКВР , 4 - барабан на плоскостях (1 1 1) и (1 0 0);
1 - слиток ориентации (1 1 1),
2 -плос-
кость торца, 3 -
ýêðàí
Â
îñíîâó
îïòè÷åñêîãî
ìåòîäà
îðèåíòàöèè
ìîíîêðèñòàëëîâ
ïîëîæåíî
ñâîéñòâî
ïðîòðàâëåííûõ
ïîâåðõíîñòåé
îòðàæàòü ñâåòîâûå
ëó÷è â
ñòðîãî
îïðåäåëåííîì
íàïðàâëåíèè.
Ïðè ýòîì
îòðàæàþùàÿ
ïëîñêîñòü âñåãäà
ñîâïàäàåò ñ
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèìè
ïëîñêîñòÿìè
òèïà {111}. Îòêëîíåíèå
òîðöà
ñëèòêà îò
êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé
ïëîñêîñòè (111)
ïðèâîäèò ê
îòêëîíåíèþ
îòðàæåííîãî
ëó÷à íà
ìàòîâîì
ýêðàíå íà
ðàññòîÿíèå l (ðèñ.
9, à), õàðàêòåðèçóþùååñÿ
óãëîì ðàçîðèåíòàöèè
òîðöà îò
ïëîñêîñòè (111).
Îòðàæåííûé
ëó÷
îáðàçóåò íà
ýêðàíå ñâåòîâûå
ôèãóðû,
ôîðìà
êîòîðûõ
îïðåäåëÿåòñÿ
êîíôèãóðàöèåé
ÿìîê,
âûòðàâëåííûõ
íà òîðöå ñëèòêà
ñåëåêòèâíûìè
òðàâèòåëÿìè.
Òèïè÷íîé
ñâåòîâîé
ôèãóðîé äëÿ
ñëèòêà, âûðàùåííîãî
â
íàïðàâëåíèè
[111], ÿâëÿåòñÿ
òðåõëåïåñòêîâàÿ çâåçäà,
à äëÿ ñëèòêà,
âûðàùåííîãî
â
íàïðàâëåíèè
[100],-÷åòûðåõëåïåñòêîâàÿ
çâåçäà (ðèñ.9,á).
§ 6.
Ôîðìèðîâàíèå
ôàñîê íà
êðîìêàõ
ïëàñòèí
Ñíÿòèå
ôàñîê ñ
êðîìîê
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
ïðîèçâîäÿò
äëÿ
äîñòèæåíèÿ
íåñêîëüêèõ
öåëåé.
Âî-ïåðâûõ, äëÿ óäàëåíèå ñêîëîâ
íà îñòðûõ
êðîìêàõ
ïëàñòèí,
âîçíèêàþùèõ
ïðè ðåçêå è
øëèôîâàíèè.
Âî-âòîðûõ, äëÿ
ïðåäîòâðàùåíèÿ
âîçìîæíîãî
îáðàçîâàíèÿ ñêîëîâ
â ïðîöåññå
ïðîâåäåíèÿ
îïåðàöèé, íåïîñðåäñòâåííî
ñâÿçàííûõ ñ
ôîðìèðîâàíèåì
ñòðóêòóð
ïðèáîðîâ.
Ñêîëû, êàê èçâåñòíî,
ìîãóò
ñëóæèòü
èñòî÷íèêàìè
ñòðóêòóðíûõ
äåôåêòîâ â ïëàñòèíàõ
ïðè
ïðîâåäåíèè
âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ
îáðàáîòîê è
ëàæåí ÿâëÿòüñÿ
ïðè÷èíîé
ðàçðóøåíèÿ
ïëàñòèí.
Â-òðåòüèõ, äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ
îáðàçîâàíèÿ
íà êðîìêàõ
ïëàñòèí
óòîëùåíèÿ
ñëîåâ òåõíîëîãè÷åñêèõ
æèäêîñòåé
(ôîòîðåçèñòîâ,
ëàêîâ),
êîòîðûå
ïîñëå çàòâåðäåâàíèÿ íàðóøàþò
ïëîñêîñòíîñòü
ïîâåðõíîñòè.
Òàêèå æå óòîëùåíèÿ íà
êðîìêàõ
ïëàñòèí
âîçíèêàþò ýðè íàíåñåíèè
íà èõ ïîâåðõíîñòü ñëîåâ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìàòåðèàëîâ
è äèýëåêòðèêîâ.
Ôîðìèðîâàíèå
ôàñîê
ïðîèçâîäÿò
ìåõàíè÷åñêèì
ñïîñîáîì (øëèôîâàíèåì
è
ïîëèðîâàíèåì),
õèìè÷åñêèì
èëè ïëàçìîõèìè÷åñêèì
òðàâëåíèåì. Ïëàçìîõèìè÷åñêîå
òðàâëåíèå
ôàñîê
îñíîâàíî íà
òîì, ÷òî îñòðûå
êðîìêè â
ïëàçìå
ðàñïûëÿþòñÿ
ñ áîëüøåé ñêîðîñòüþ,
÷åì äðóãèå
îáëàñòè
ïëàñòèí, ââèäó
òîãî, ÷òî
íàïðÿæåííîñòü
ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà
îñòðûõ
êðîìêàõ
ñóùåñòâåííî
âûøå. Ýòèì
ñïîñîáîì
ìîæíî
ïîëó÷èòü
ôàñêà ñ
ðàäèóñîì
çàêðóãëåíèÿ
íå áîëåå 50-100 ìêì.
Õèìè÷åñêîå
òðàâëåíèå
îáåñïå÷èâàåò
áîëüøèé ðàäèóñ
ôàñîê,
îäíàêî è
õèìè÷åñêîå,
è ïëàçìîõèìè÷åñêîå
òðàâëåíèå
íå ïîçâîëÿþò
èçãîòîâëÿòü
ôàñêè
ðàçëè÷íîãî
ïðîôèëÿ. Êðîìå
òîãî,
òðàâëåíèå
ÿâëÿåòñÿ
ïëîõî
óïðàâëÿåìûì
è
êîíòðîëèðóåìûì
ïðîöåññîì,
÷òî îãðàíè÷èâàåò
åãî øèðîêîå
ïðîìûøëåííîå
ïðèìåíåíèå.
Â
ïðîèçâîäñòâå
÷àùå âñåãî
èñïîëüçóþò
ñïîñîá
ôîðìèðîâàíèÿ
ôàñîê
ïðîôèëüíûì
àëìàçíûì
êðóãîì.
Ñõåìà
îáðàáîòêè
ïëàñòèíû 1 àëìàçíûì
êðóãîì 2 ïîêàçàíà
íà ðèñ.. 10. Ýòèì
ñïîñîáîì
ìîãóò áûòü
èçãîòîâëåíû
ôàñêè
ðàçíîîáðàçíîé
ôîðìû (ðèñ. 11, à-â). Íà
ïðàêòèêå
÷àùå âñåãî
ôîðìèðóþò
ôàñêè, ôîðìà
êîòîðûõ
ïîêàçàíà íà ðèñ. 11, à. Â
ïðîöåññå
îáðàáîòêè
ïëàñòèíà
çàêðåïëÿåòñÿ
íà
âàêóóìíîì
ñòîëèêå ñòàíêà
è âðàùàåòñÿ
âîêðóã
ñâîåé îñè.
×àñòîòà
âðàùåíèÿ
ïëàñòèíû 10-20
îá/ìèí,
àëìàçíîãî
êðóãà 4000-10000
îá/ìèí.
Àëìàçíûé
êðóã
ïðèæèìàåòñÿ
ê ïëàñòèíå ñ
óñèëèåì 0,4-0,7 Í.
Îñü
âðàùåíèÿ
êðóãà
ïåðåìåùàåòñÿ
îòíîñèòåëüíî îñè
âðàùåíèÿ
âàêóóìíîãî
ñòîëèêà òàê,
÷òîáû
îáðàáîòêå
Рис. 10. Схема Рис. 11
формирования фаски про- Варианты исполнения фаски:
фильным алмазным кругом: а - с
закругленнными кромками;
1-полупроводниковая пластина á -
çàêðóãëåííîé
ïåðåôåðèåé
2 - алмазный круг. в - со скошенными кромками.
íèêîâûå
ñîåäèíåíèÿ
øëèôóþò ïðè
äàâëåíèè â 1,5-2,5
ðàçà
ìåíüøåì, ÷åì
êðåìíèé. Â
ïðîöåññå
øëèôîâàíèÿ
ïëàñòèíû
ïåðèîäè÷åñêèïîäâåðãàþò
âèçóàëüíîìó
îñìîòðó è
êîíòðîëþ ïî
òîëùèíå.
Íàðÿäó
ñ
äâóñòîðîííèì
øëèôîâàíèåì
øèðîêîå
ðàñïðåñòðàíåíèå
ïîëó÷èëî
îäíîñòîðîííåå
øëèôîâàíèå
ïëàñòèí,
ñõåìà
êîòîðîãî
ïðèâåäåíà
íà ðèñ.
12. Ïëàñòèíû 2 ïîìåùàþò
, â ñåïàðàòîð 3 è
ïðèæèìàþò
ãðóçîì 4 ê
øëèôîâàëüíèêó
1.
Ðèñ. 12
Ñõåìà
îäíîñòîðîííåãî
øëèôîâàíèÿ
ñâÿçàííûì
àáðàçèâîì:
1 -
øëèôîâàëüùèê,
2- пластина, 3
-ñåïàòàòîð,
4 - груз
Íà
øëíôîâàëüíèê
ïîäàþò
àáðàçèâíóþ
ñóñïåíçèþ.
Îáðàáîòêà,
ïðîèñõîäèò òàê æå,
êàê è ïðè
äâóñòîðîííåì
øëèôîâàíèè.
Òàêèì
ñïîñîáîì
âîçìîæíî
øëèôîâàòü ïëàñòèíû
ðàçíîé
òîëùèíû.
Îäíàêî
ìåæäó ïëàñòèíîé
è ãðóçîì
ìîæåò
ïîïàäàòü
èíîðîäíîå
âêëþ÷åíèå
(àáðàçèâ,
÷àñòèöû
ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
ìàòåðèàëà,
ìåòàëëè÷åñêàÿ
ñòðóæêà è ò.
ï.), óõóäøàþùåå
òî÷íîñòü
îáðàáîòêè.
Ïîýòîìó -
÷àùå
ïëàñòèíû ïðè
îäíîñòîðîííåì
øëèôîâàíèè
êðåïÿò ê
øëèôîâàëüíîé
ãîëîâêå.
Пðè
øëèôîâàíèè
èñïîëüçóþò
òðè ñïîñîáà
êðåïëåíèÿ
ïëàñòèí:
ïðèêëåèâàíèåì,
îïòè÷åñêèì
êîíòàêòîì è
âàêóóìíîé
ôèêñàöèåé. Îñíîâíûìè
òðåáîâàíèÿìè
êðåïëåíèÿ
ïëàñòèí
ÿâëÿþòñÿ
ñòðîãàÿ
ïàðàëëåëüíîñòü
áàçîâîé
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí
ïîâåðõíîñòè
øëèôîâàëüíîé
ãîëîâêè, à
òàêæå íàäåæíîñòü
êðåïëåíèÿ.
§ 7.
Øëèôîâàíèå
ïëàñòèí
ñâîáîäíûì è
ñâÿçàííûì
àáðàçèâîì
Îñíîâíûì
íàçíà÷åíèåì
øëèôîâàíèÿ
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí ÿâëÿåòñÿ
èñïðàâëåíèå ïîãðåøíîñòåé
èõ
ãåîìåòðè÷åñêîé
ôîðìû ïîñëå
ðåçêè
Íåñìîòðÿ
íàòå ÷òî
ãëóáèíà íàðóøåííîãî
ñëîÿ ïîñëå
øëèôîâàíèÿ
ïðèìåðíî
òàêàÿ æå, êàê
è ïîñëå
ðåçêè,ñëåäóåò
óêàçàòü íà
áîëüøóþ
ðàâíîìåðíîñòü
ãëóáèíû
íàðóøåíèé,
âíîñèìûõ
øëèôîâàíèåì.
Ðèñ. 13.
Ñõåìà
äâóñòîðîííåãî
øëèôîâàíèÿ
ñâîáîäíûì
àáðàçèâîì:
1 - система охлождения,
2,7 -
шлифовальники,
3,6 - внутренняя и наружная шестерни,
4 - сепараторы , 5 - пластины
Ïî
õàðàêòåðó
âîçäåéñòâèÿ
àáðàçèâà
íà
ïîëóïðîâîäíèêîâûå
ïëàñòèíû ðàçëè÷àþò
øëèôîâàíèå
ñâîáîäíûì è
ñâÿçàííûì
àáðàçèâîì. Â çàâèñèìîñòè
îò
çåðíèñòîñòè èñïîëüçóåìîãî
àáðàçèâà,
ðåæèìîâ
îáðàáîòêè è
êà÷åñòâà
ïîëó÷åííîé
ïîâåðõíîñòè
ðàçëè÷àþò
ïðåäâàðèòåëüíîå
(÷åðíîâîå) è
îêîí÷àòåëüíîå
(÷èñòîâîå)
øëèôîâàíèå.
Øëèôîâàíèå
ñâîáîäíûì
àáðàçèâîì
îáëàäàåò
ðÿäîì
ïðåèìóùåñòâ,
êîòîðûå
îáóñëîâèëè
øèðîêîå
ïðîìûøëåííîå
èñïîëüçîâàíèå
ïðè
èçãîòîâëåíèè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
Îáðàáîòàíèêå
ïëàñòèíû íå
èìåþò íà
ïîâåðõíîñòè
çàìåòíûõ ñëåäîâ
íàïðàâëåííîãî
äâèæåíèÿ
àáðàçèâà, èõ
ñòîðîíû
îòëè÷àþòñÿ ìàòîâûì
îäíîðîäíûì
áëåñêîì.
Âîçìîæíîñòü
ñàìîóñòàíàâëèâàíèÿ
øëèôîâàëüíèêà è
îáðàáàòûâàåìûõ
ïëàñòèí îáåñïå÷èâàåò
óëó÷øåíèå
ãåîìåòðèè
êàê ñàìèõ
ïëàñòèí, òàê
è
øëèôîâàëüíèêà.
Ïðè ñâîáîäíîé
óêëàäêå
ïëàñòèí (áåç
æåñòêîãî
êðåïëåíèÿ)
îòñóòñòâóþò
íàïðÿæåíèÿ â
ïëàñòèíàõ,
ñíèæàåòñÿ
âëèÿíèå
ïîãðåøíîñòåé
èçãîòîâëåíèÿ è
âèáðàöèé
ñòàíêà íà
òî÷íîñòü
îáðàáîòêè.
Ñõåìà
äâóñòîðîííåãî
øëèôîâàíèÿ
ïëàñòèí
ñâîáîäíûì
àáðàçèâîì
ïîêàçàíà íà
ðèñ.
13.Ïëàñòèíû 5 ïîìåùàþò
â ñåïàðàòîðû
4, âûïîëíåííûå
â âèäå
ïëàñòèí ñ
íàðóæíûì
çóá÷àòûì
âåíöîì.
Çóáüÿ
ñåïàðàòîðîâ
âõîäÿò â çàöåïëåíèå
ñ
çóá÷àòûìè
øåñòåðíÿìè 3
è 6. Âíóòðåííÿÿ
øåñòåðíÿ 3 èìååò
íàðóæíûé
çóá÷àòûé
âåíåö, à
âíåøíÿÿ
øåñòåðíÿ
6-âíóòðåííèé.
Øåñòåðíè 3 è 6 ïðèâîäÿòñÿ
âî âðàùåíèå
è ÷åðåç
çóá÷àòûå çàöåïëåíèÿ
âðàùàþò
ñåïàðàòîðû. Îäíîâðåìåííî
ñåïàðàòîðû
ïåðåìåùàþòñÿ
âîêðóã îñè
øëèôîâàëüíèêîâ
2, 7. Öåíòðû
îòâåðñòèé â
ñåïàðàòîðàõ
íå ñîâïàäàþò
ñ
öåíòðàìè
ñàìèõ
ñåïàðàòîðîâ, ïîýòîìó
ïðè èõ
âðàùåíèè
ïëàñòèíû
ñîâåðøàþò
äîïîëíèòåëüíîå
äâèæåíèå
âîêðóã öåíòðîâ
ñåïàðàòîðîâ,
ñïîñîáñòâóþùåå
áîëåå
ðàâíîìåðíîé
îáðàáîòêå
ïëàñòèí è ðàâíîìåðíîìó
èçíîñó
øëèôîâàëüíèêîâ.
Íèæíèé
øëèôîâàëüíèê
7 íåïîäâèæíî
çàêðåïëåí íà
ñòàíèíå
ñòàíêà, à
âåðõíèé
øëèôîâàëüíèê
2 ñâîáîäíî
óñòàíàâëèâàåòñÿ
íà
îáðàáàòûâàåìûõ
ïëàñòèíàõ.
Ðàáî÷åå
äàâëåíèå íà
ïëàñòèíû
ñîçäàåòñÿ
ãèäðàâëè÷åñêèìè
óñòðîéñòâàìè
è ïåðåäàåòñÿ
âåðõíèì
øëèôîâàëüíèêîì.
Ðàáî÷åå äàâëåíèå
ïëàâíî
ðåãóëèðóåòñÿ,
÷òî
ïîçâîëÿåò
îñóùåñòâëÿòü
Ðèñ. 14.
Ôîðìà
èçíîñà
øëèôîâàëüíèêà
â âèäå âîãíóòîñòè
(à) èëè
âûïóêëñ- ñòè
(á) è åå âëèÿíèå
íà
ôîðìîîáðàçîâàíèå
ïëàñòèí
íåïðåðûâíûé
ïåðåõîä îò
÷åðíîâîãî
øëèôîâàíèÿ
ê ÷èñòîâîìó.
×àñòîòà âðàùåíèÿ
øåñòåðåí
òàêæå
ïëàâíî
ðåãóëèðóåòñÿ,
èñêëþ÷àÿ
òîë÷êè è
óäàðû â
ìîìåíòû
çàïóñêà è
îñòàíîâêè
ñòàíêà, ÷òî
âàæíî ïðè
îáðàáîòêå
ïîëóïðîâîäíèêîâ.
Øëèôîâàëüíèêè
ñíàáæåíû
ñèñòåìàìè
îõëàæäåíèÿ
è êîíòðîëÿ
òåìïåðàòóðû,
ïîääåðæèâàþùèìè
ñòàáèëüíûå
óñëîâèÿ
îáðàáîòêè.
Ïîñòîÿíñòâî
òåìïåðàòóðû
â çîíå
øëèôîâàíèÿ
èñêëþ÷àåò
íåæåëàòåëüíûå
òåðìè÷åñêèå
äåôîðìàöèè
øëèôîâàëüíèêîâ,
êîòîðûå
ìîãóò
ñíèçèòü
òî÷íîñòü
îáðàáîòêè, è
ïîääåðæèâàåò
îäèíàêîâóþ
âÿçêîñòü àáðàçèâíîé
ñóñïåíçèè
âî âðåìåíè,
÷òî âàæíî
äëÿ
ïîääåðæàíèÿ
ïîñòîÿííîé
ñêîðîñòè îáðàáîòêè.
§ 8.
Ñïîñîáû
äîâîäêè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
ïîëèðîâàíèåì
Ïîëèðîâàíèå
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí ïðîèçâîäÿò äëÿ óäàëåíèÿ
ïðèïîâåðõíîñòíûõ
ñòðóêòóðíî-äåôåêòíûõ
ñëîåâ,
îáðàçîâàâøèõñÿ
ïðè ðåçêå è øëèôîâàíèè.
Åñëè
ïîëèðîâàíèå
îâîäà? à ïîñëå
õèìè÷åñêîãî
òðàâëåíèÿ,
òî îíî
èñïðàâëÿåò
äåôåêòû
ãåîìåòðè÷åñêîé ôîðìû ïëàñòèí,
âîçíèêàþùèå
èç-çà
íåðàâíîìåðíîñòè
òðàâëåíèÿ. Ïî
õàðàêòåðó
ñúåìà
ìàòåðèàëà
ðàçëè÷àþò
ìåõàíè÷åñêîå,
õèìè÷åñêîå
è
õèìèêî-ìåõàíè÷åñêîå
ïîëèðîâàíèå.
;
Ìåõàíè÷åñêîå
ïîëèðîâàíèå
îñóùåñòâëÿþò
ñðåçàíèåì
ìèêðîñêîïè÷åñêèõ
÷àñòèö â ðåçóëüòàòå
âîçäåéñòâèÿ
àáðàçèâíûõ,
çåðåí íà
îáðàáàòûâàåìóþ
ïîâåðõíîñòü.
 êà÷åñòâå
àáðàçèâà
èñïîëüçóþò
ïîðîøêè
ñèíòåòè÷åñêèõ
è ïðèðîäíûõ
àëìàçîâ,
îêñèäîâ õðîìà,
öåðèÿ è äð.
Õ
è ì è ÷ å ñ ê î å
ï î ë è ð î â à í è
å îñóùåñòâëÿþò
ïîãðóæåíèåì
ïëàñòèí â
ïîëèðóþùèé
òðàâèòåëü.
Äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ
áîëüøåé
ðàâíîìåðíîñòè
ñúåìà
ìàòåðèàëà
ñî âñåé
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí
êàññåòû ñ
ïëàñòèíàìè
ïðèâîäÿòñÿ
âî âðàùåíèå,
â ðåçóëüòàòå
÷åãî ê íèì
ïîñòîÿííî
ïîäâîäèòñÿ
ñâåæèé
òðàâèòåëü
(ðèñ. 15). Òðàâèòåëè,
èñïîëüçóåìûå
äëÿ ïîëèðîâàíèÿ
ïëàñòèí,
ìíîãîîáðàçíû
ïî ñîñòàâó. Êðåìíèåâûå
ïëàñòèíû
òðàâÿò
ïðåèìóùåñòâåííî
â ñìåñÿõ
àçîòíîé,
ïëàâèêîâîé
è óêñóñíîé
êèñëîò,
ïðèìåíÿÿ
ðàçëè÷íûå
ïðîïîðöèè
êîìïîíåíòîâ.
 ýòè ñìåñè
ìîãóò
äîáàâëÿòüñÿ
âåùåñòâà,
ñòàáèëèçèðóþùèå
ñêîðîñòü
òðàâëåíèÿ
èëè æå
êàòàëèçèðóþùèå
åãî ðåàêöèè.
Ñîåäèíåíèÿ
À3Â5
òðàâÿò ÷àùå
âñåãî â
âîäíûõ
ðàñòâîðàõ
ïåðåêèñè
âîäîðîäà è
îäíîé èç
êèñëîò,
íàïðèìåð
ñåðíîé, ïëàâèêîâîé,
áðîìèñòîâîäîðîäíîé è äð. Êðîìå
òîãî,
õèìè÷åñêîå
ïîëèðîâàíèå ìîæíî
îñóùåñòâëÿòü
â ãàçîâîé
ñðåäå.
Рис. 15 Химическое полирование пластин:
1- держатель, 2 - кассета,
3 - полупроводниковые
ïëàñòèíû
, 4 -ванна с травителем
õ è ì
è ê î - ì å õ à í è
÷ å ñ ê î å ï î ë è ð î â à
í è å
îñóùåñòâëÿþò
â ðåçóëüòàòå
ñîâìåñòíîãî
âîçäåéñòâèÿ
õèìè÷åñêèõ
è
ìåõàíè÷êñêèõ
ôàêòîðîâ.
Íàèáîëüøåå
ðàñïðîñòðàíåíèå
èç ðàçíîîáðàçíûõ
ìåòîäîâ
ìåõàíè÷åñêîãî
ïîëèðîâàíèÿ
ïîëó÷èëî
ïîëèðîâàíèå
àëìàçíèìè
ïîðîøêàìè,
êîòîðîå
ïðîèçâîäÿò
ñóñïåíçèÿìè
èëè ïàñòàìè.
Â
ìàçåîáðàçíîé
îñíîâå ïàñòû
ðàâíîìåðíî
ðàñïðåäåëåí
àëìàçíûé ïîðîøîê.
 íåêîòîðûõ
ñëó÷àÿõ â
ïàñòó äîáàâëÿþò
íàïîëíèòåëü.
Â
çàâèñèìîñòè
îò çåðíèñòîñòè
àëìàçíîãî
ïîðîøêà
ïàñòó îêðàøèâàþò â
ðàçëè÷íûå
öâåòà.
§ 9.
Î÷èñòêà ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
Ïðîáëåìå
î÷èñòêè
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûå
ïëàñòèí
óäåëÿåòñÿ áîëüøîå
âíèìàíèå.
 ìèêðîýëåêòðîííûõ
ïðèàðàõ è
ñõåìàõ
âûñîêîé
ñòåïåíè
èíòåãðàöèè,
ãäå ðàçìåð îòäåëüíîãî
ýëåìåíòà
ìîæåò
áûòü ìåíüøå
ðàçìåðà
ïûëèíêè,
âëèÿíèå çàãðÿçêíèÿ
îñîáåííî îïàñíî. Ïðè èçãîòîâëåíèè
áîëüøèõ
èíòåãðàëüíûõ
ñõåì
ñíèæåíèå
ïëîòíîñòåé
äåôåêòîâ,
âûçâàííûõ
çàãðÿçíåíèÿìè
ñ 8 äî 2 ñì-2, ïîçâîëÿåò
ïîâûñèòü âûõîä
ãîäíûõ
èçäåëèé â 3-5
ðàç.
Çàãðÿçíåíèÿ, ñîäåðæàùèåñÿ
íà
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí, ìîæíî
óñëîâíî
ïîäðàðàçäåëèòü
íà
ñëåäóþùèå
îñíîâíûå
ãðóïïû.
Ò â å ð ä û å â ê ë þ ÷ å í è ÿ -
çàãðÿçíåíèÿ
÷àñòèöàìè
êðåìíèÿ èëè äðóãîãî ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
ìàòåðèàëà,
êâàðöà, àáðàçèâà,
ïûëüþ, ïî÷âîé,
çîëîé, ïåïëîì
è äð. Îíè
ìîãóò
ïîïàäàòü íà
ïëàñòèíó â
ïðîöåññå åå
ìåõàíè÷åñêîé
îáðàáîòêè, à
òàêæå èç
àòìîñôåðû. Ê ýòîìó
æå òèïó
çàãðÿçíåíèé
ìîæíî
îòíåñòè
îòäåëüíûå íàòóðàëüíûå è ñèíòåòè÷åñêèå
âîëîêíà,
ïîïàäàþùèå
íà ïëàñòèíû
ñ ïîëèðîâàëüíèêîâ, òåõíè÷åñêèõ
òêàíåé è
ñïåöîäåæäû.
Îðãàíè÷åñêèå ïëåíêè
îáðàçóþòñÿ
íà
ïëàñòèíàõ ïðàêòè÷åñêè
âñåõ ñòàäèÿõ
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ. Èõ
îáðàçóþò
ìàñëà îò ìàøèííîé
îáðàáîòêè,
îòïå÷àòêè
ïàëüöåâ, æèðû,
âîñêè è
ñìîëû, èñïîëüçóåìûå
äëÿ
êðåïëåíèÿ
ñëèòêîâ è
ïëàñòèí ïðè
îáðàáîòêå, îñòàòêè
ôîòîðåçèñòîâ,
ïîâåðõíîñòíî-àêòèâíûå
âåùåñòâà.
Èîííûå
çàãðÿçíåíèÿ
îáðàçóþòñÿ
íà
ïîâåðõíîñòè
ïîñëå
îáðàáîòêè â
âîäíûõ
ðàñòâîðàõ,
ñîäåðæàùèõ äèññîöèèðîâàííûå
íà èîíû ñîåäèíåíèÿ. Òàê,
øèðîêî
ïðèìåíÿåìûå
ðàñòâîðû
ïëàâèêîâîé
êèñëîòû è
ùåëî÷åé
ìîãóò
çàãðÿçíÿòü ïîâåðõíîñòü
èîíàìè
ôòîðà, ãàëèÿ,
íàòðèÿ. Èîííûå
çàãðÿçíåíèÿ
ìîãóò òàêæå
âîçíèêàòü
íà ïîâåòõíîñòè
â
ðåçóëüòàòå
ïîïàäàíèÿ
ïðîäóêòîâ
äûõàíèÿ,
ïîòà (õëîðèä
íàòðèÿ).
Àòîìíûå
çàãðÿçíåíèÿ-ýòî
àòîìû
òÿæåëûõ ìåòàëëîâ
(çîëîòà,
ñåðåáðà,
ìåäè, îëîâà),
êîòîðûå
÷àùå âñåãî
îñòàþòñÿ íà
ïëàñòèíàõ â
ðåçóëüòàòå
âîññòàíîâëåíèÿ
èç
ðàñòâîðîâ.
Ìåòàëëû ìîãóò
òàêæå
âíîñèòüñÿ
ïîðîøêàìè è
îòõîäàìè
ìàøèííîé
îáðàáîòêè,
ïèíöåòàìè,
÷àñòèöàìè
ìåòàëëè÷åñêèõ
áàíîê äëÿ õðàíåíèÿ
è äð.
Íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûìè
ñïîñîáàìè óäàëåíèÿ
çàãðÿçíåíèé
ÿâëÿþòñÿ:
ðàñòâîðåíèå
çàãðÿçíåíèé
â âåùåñòâå;
ïðåâðàùåíèå çàãðÿçíåíèé â
ðàñòâîðèìûå
ïðîäóêòû â
ðåçóëüòàòå
õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè è
ïîñëåäóþùèé
èõ ñìûâ;
ìåõàíè÷åñêàÿ
î÷èñòêà
ïîòîêîì
æèäêîñòè ¸èëè
ãàçà; ãàçîïëàçìåííîå
òðàâëåíèå.
Òâåðäûå
÷àñòèöû,
îñåäàþùèå
íà
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí,
ïîñëå ðåçêè,
øëèôîâàíèÿ, ñêðàéáèðîâàíèÿ
óäàëÿþò
ìÿãêèìè
êèñòÿìè ñ
ïîìîùüþ
ìîþùèõ
ñðåäñòâ.
Òàêîé
ñïîñîá
î÷èñòêè íàçûâàåòñÿ
ñêðóááèðîâàíèåì.
Êèñòè
èçãîòîâëÿþò
èç
áåëè÷üåãî
èëè êîëîíêîâîãî
ìåõà, ìîõåðà,
íåéëîíà è äð.
Ïðîöåññ ñêðóááèðîâàíèÿ ïðîèñõîäèò
ñëåäóþùèì
îáðàçîì. Íà
âðàùàþùèéñÿ
ðàáî÷èé
ñòîë
ïîìåùàþò
êàññåòó ñ ïëàñòèíàìè,
ïîäàþò äåèîíèçîâàííóþ
âîäó
è ùåòêàìè
íà÷èíàþò
îáðàáàòûâàòü
ïîâåðõíîñòü
ïëàñòèí.
Çàòåì
ïîäàþò âîäó
ñ
äîáàâëåíèåì
ìîþùåãî
âåùåñòâà, ñïîñîáñòâóþùåãî
îòäåëåíèþ
îò
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí
òâåðäûõ
÷àñòèö.
Ïîñëå
îáðàáîòêè
ðàñòâîðîì
ìîþùåãî
âåùåñòâà
ñíîâà
îòìûâàþò
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí äåèîíèçîâàííîé
âîäîé è
ñóøàò
ïëàñòèíû öåíòðèôóãèðîâàíèåì.
Íåäîñòàòîê
ñêðóááèðîâàíèÿ
çàêëþ÷àåòñÿ
â òîì, ÷òî
ùåòêè íå
ìîãóò ïðîíèêàòü
â
óãëóáëåíèÿ
è
íåðîâíîñòè
ìèêðîííûõ
ðàçìåðîâ.
Ïîýòîìó
íàèáîëüøåå
ðàñïðîñòðàíåíèå
ïîëó÷èë
ñïîñîá
î÷èñòêè,
ñî÷åòàþùèé
îòìûâêó
êèñòÿìè è
ïðîìûâêó
ñòðóåé
ðàñòâîðèòåëÿ
èëè äåèîíèçîâàííîé
âîäû.
Äàâëåíèå
æèäêîñòè â
ñòðóå
ðåãóëèðóåòñÿ
è äîñòèãàåò 3*107
Ïà.
Îðãàíè÷åñêèå
ïëåíêè ñ
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí
óäàëÿþò ñ
ïîìîùüþ
îðãàíè÷åñêèõ
ðàñòâîðèòåëåé:
òðèõëîðýòèëåíà,
õëîðèñòîãî
ìåòèëåíà, õëàäîíà,
òîëóîëà, êñèëîëà,
ìåòèëîâîãî,
ýòèëîâîãî
èëè èçîïðîïèëîâîãî ñïèðòà,
àöåòîíà, óàéò-ñïèðèòà
è äð.
Ïëàñòèíû
îáðàáàòûâàþò â
æèäêîì
ðàñòâîðèòåëå
ëèáî â åãî ïàðàõ.
Âîçìîæíî
òàêæå
ñî÷åòàíèå
ïàðîâîé è æèäêîñòíîé
îáðàáîòîê.
×àñòî
ðàñòâîðèòåëü
äîâîäÿò äî
êèïåíèÿ,
ïîñëå ÷åãî
ïðîèçâîäÿò
î÷èñòêó.
Øèðîêî
èñïîëüçóþò óëüòðàçâóêîâóþ
î÷èñòêó
ïëàñòèí â
îðãàíè÷åñêèõ
ðàñòâîðèòåëÿõ. Ïðè
òàêîì
ñïîñîáå
î÷èñòêè â
âàííó ñ
ðàñòâîðèòåëåì
ïîìåùàþò
èçëó÷àòåëè
óëüòðàçâóêîâûõ
êîëåáàíèé,
ïîä
äåéñòâèåì
êîòîðûõ â
æèäêîñòÿõ
îáðàçóþòñÿ
ìåëü÷àéøèå
ïóçûðüêè,
îáëàäàþùèå
âûñîêîé
ïðîíèêàþùåé
ñïîñîáíîñòüþ
è
ñïîñîáñòâóþùèå
îòäåëåíèþ
çàãðÿçíåíèé îò
ïîâåðõíîñòè.
Ââèäó
òîêñè÷íîñòè
îðãàíè÷åñêèõ
ðàñòâîðèòåëåé
øèðîêîå
ïðèìåíåíèå íàõîäÿò
âîäíûå
ìîþùèå
ðàñòâîðû. Ðàñòâîðûùåëî÷åé
ðàçëàãàþò
ðàñòèòåëüíûå è
æèâîòíûå
æèðû ïðè 80-100°Ñ,
ïðè÷åì
ïðîäóêòû
ðàçëîæåíèÿ ëåãêî ðàñòâîðÿþòñÿ
è ñìûâàþòñÿ
âîäîé.
Ìèíåðàëüíûå
ìàñëà
óäàëÿþò 0.5-1.0
%-íûìè
ðàñòâîðàìè
ïîâåðõîñòíî-àêòèâíûõ
âåùåñòâ.
Àòîìíûå
è èîííûå
çàãðÿçíåíèÿ,
êàê ïðàâèëî,
óäàëÿþò
ïðîìûâêîé â
êèñëîòàõ è
äåèîíèçîâàííîé
âîäå.
Ïðîììâêà â
êèñëîòàõ ïîçâîëÿåò
óäàëèòü
àäñîðáèðîâàííûå
èîíû
ìåòàëëîâ è
ðàñòâîðèòü
îêñèäíûå ïëåíêè
íà
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâ.
×àùå âñåãî
èñïîëüçóþò àçîòíóþ,
ïëàâèêîâóþ,
ñåðíóþ,
ñîëÿíóþ,
óêñóñíóþ è
ôîñôîðíóþ
êèñëîòû.
Ïðîöåññ
îòìûâêè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
äåèîíèçîâàííîé âîäîé
âåäóò,
ïîñòîÿííî
èçìåðÿÿ ýëåêòðè÷åñêîå
ñîïðîòèâëåíèå âîäû. Ïî
ìåðå
ñíèæåíèÿ
êîíöåíòðàöèè
ïðèìåñåé ñîïðîòèâëåíèå
âîäû
ïîñòåïåííî
ïîâûøàåòñÿ. Ïðè
óñòàíîâëåíèè
ïîñòîÿííîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ âîäû
ïðîöåññ
îòìûâêè
ñ÷èòàåòñÿ
çàêîí÷åííûì.
Êðîìå
êèñëîò äëÿ
óäàëåíèÿ
èîííûõ
çàãðÿçíåíèé
èñïîëüçóþò
âîäíûå
ðàñòâîðû,
ñîäåðæàùèå
ïåðåêèñü
âîäîðîäà è
àììèàê. Îáðàáîòêó
òàêèìè
ðàñòâîðàìè
âåäóò â òå÷åíèå
10-20 ìèí ïðè 75- 80 Ñ.
Ïîñëå
îòìûâêè
ïëàñòèí â
æèäêîñòè èõ
íåîáõîäèìî
ïðîñóøèòü.
Îáû÷íî
ïîñëå
îáðàáîòêè â
âîäíûõ
ðàñòâîðàõ
ïëàñòèíû
îáðàáàòûâàþò â
îðãàíè÷åñêèõ
ðàñòâîðèòåëÿõ,
êîòîðûå ëåã÷å
è íàäåæíåå
î÷èùàþòñÿ
îò ïðèìåñåé,
÷åì âîäà.
Ïîýòîìó
ñóøêó ëó÷øå
ïðîèçâîäèòü ïîñëå
ôèíèøíîé
îòìûâêè,
íàïðèìåð, â
àöåòîíå èëè
ýòèëîâîì
ñïèðòå.
Ñóøêó íàãðåâîì
â
òåðìîñòàòàõ
èëè ïîä
èíôðàêðàñíûìè
ëàìïàìè
ïðèìåíÿþò â
òîì ñëó÷àå,
êîãäà ê
ïîâåðõíîñòè
ïðåäúÿâëÿþò
ñðàâíèòåëüíî
íèçêèå
òðåáîâàíèÿ,
òàê êàê ïðè
èñïàðåíèè ñ
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí íà
íèõ îñòàþòñÿ
ðàñòâîðåííûå
â ïëåíêå
æèäêîñòè
ïðèìåñè.
Áîëåå
êà÷åñòâåííóþ
ñóøêó
ïëàñòèí ïðîèçâîäÿò
öåíòðèôóãèðîâàíèåì
èëè îáäóâîì
ãîðÿ÷èì
î÷èùåííûì
ãàçîì. Â ýòèõ
ñëó÷àÿõ çíà÷èòåëüíàÿ
÷àñòü
æèäêîñòè
ñäóâàåòñÿ ñ
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí
âìåñòå ñ
ðàñòâîðåííûìè
â íåé
ïðèìåñÿìè.
Ïëàçìåííîå
òðàâëåíèå,
îòíîñÿùååñÿ
ê òàê íàçûâàåìûì
ñóõèì”
cïîñîáàì
î÷èñòêè, ïðîâîäÿò
÷àùå âñåãî â
ïëàçìå
êèñëîðîäà,
êîòîðàÿ
ïåðåâîäèò
ïîâåðõíîñòíûå
çàãðÿçíåíèÿ
â ëåòó÷èå
êîìïîíåíòû.
Âàæíîé
ÿâëÿåòñÿ
îïåðàöèÿ
êîíòðîëÿ
÷èñòîòû
ïîâåðõíîñòè
ïëàñòèí,
ïîñêîëüêó
òîëüêî îíà
ìîæåò
ïîêàçàòü,
íàñêîëüêî
ýôôåêòèâíû
ïðîöåññû
î÷èñòêè è
ïðèãîäíû
î÷èùåííûå
ïëàñòèíû ê
ïåðåäà÷å äëÿ
èçãîòîâëåíèÿ
ïðèáîðîâ.
Îñíîâíûìè
ìåòîäàìè êîíòðîëÿ
÷èñòîòû
ïîâåðõíîñòè
ÿâëÿþòñÿ: ìåòîäû,
îñíîâàííûå
íà
èçìåíåíèè
åå ñìà÷èâàåìîñòè,
ìèêðîñêîïè÷åñêèå,
ôîòîìåòðè÷åñêèå
è
ñïåêòðàëüíûå.
Ïðè
îêóíàíèè
ïëàñòèíû â
äåèîíèçîâàííóþâîäó
èëè
ðàñïûëåíèè
âîäû íà
âëàæíóþ ïîâåðõíîñòü
ïëàñòèíû íà
çàãðÿçíåííûõ
ó÷àñòêàõ íå
îáðàçóåòñÿ
ðàâíîìåðíîãî
ñëîÿ âîäû.
Ìåòîäû,
îñíîâàííûå
íà
èçìåíåíèè
ñìà÷èâàåìîñòè,
ïðîñòû,
íàãëÿäíû, íî
íåäîñòàòî÷íî
÷óâñòâèòåëüíû.
Ìèêðîñêîïè÷åñêèå
ìåòîäû
îñíîâàíû íà
íàáëþäåíèè
ïîâåðõíîñòè
â ñâåòëîì
èëè òåìíîì
ïîëå
îïòè÷åñêîãî
ìèêðîñêîïà,
à òàêæå ñ
ïîìîùüþ
ýëåêòðîííîãî
ìèêðîñêîïà.
Ïðè
íàáëþäåíèè
â òåìíîì
ïîëå èñïîëüçóåòñÿ
êîñîå
îñâåùåíèå,
èñêëþ÷àþùåå
ïîïàäàíèå â
îáúåêòèâ
çåðêàëüíî
îòðàæåííûõ
îò
ïîâåðõíîñòè
ëó÷åé.  ýòîì
ñëó÷àå âûÿâëÿþòñÿ
îñòàòêè
îðãàíè÷åñêèõ
ðàñòâîðèòåëåé,
êîòîðûå
îáðàçóþò
õàðàêòåðíûå
óçîðû. óçîðû.
Çàãðÿçíåíèÿ
è äåôåêòû íà
ïîâåðõíîñòè
ïîëèðîâàííûõ
ïëàñòèí
àñòèí íàáëþäàþòñÿ
â âèäå
ñâåòÿùèõñÿ
òî÷åê. Èõ ïîäñ÷åò íà
åäèíèöå ïëîùàäè ïëàñòèíû
âåäóò ïðè
óâåëè÷åíèè
â 50-400 ðàç.
Ôîòîìåòðè÷åñêèå,
ñïåêòðàëüíûå,
à òàêæå äðóãèå
ìåòîäû êîíòðîëÿ-
÷èñòîòû
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí â
ïðîéûøëåííîñòè øèðîêîãî
ðàñïðîñòðàíåíèÿ
íå ïîëó÷èëè.
Äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ
òðåáóåìîé
÷èñòîòû
ïîâåðõíîñòè
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïëàñòèí
(êðîìå
ïðîöåññîâ
î÷èñòêè) â
ìàñøòàáàõ
ïðåäïðèÿòèÿ
îñóùåñòâëÿåòñÿ
öåëûé ðÿä
îðãàíèçàöèîííûõ
è
ñàíèòàðíî-ãèãèåíè÷åñêèõ
ìåðîïðèÿòèé.
Îáÿçàòåëüíûì
óñëîâèåì
ïîëó÷åíèÿ
êà÷åñòâåííûõ
ïëàñòèí ÿâëÿåòñÿ
ïðîâåäåíèå
êàæäîé
îïåðàöèè íà
èçîëèðîâàíííûõ
äðóã îò
äðóãà ïðîèçâîäñòâåííûõ
ó÷àñòêàõ.
Ýòî
èñêëþ÷àåò
ïîïàäàíèå áîëåå
êðóïíûõ
àáðàçèâîâ ñ
îïåðàöèé
ãðóáûõ
ïðåäâàðèòåëüíûõ
îáðàáîòîê â
ïîìåùåíèÿ,
ãäå
îñóùåñòâëÿåòñÿ
äîâîäêà.
Öåëåñëëáðàçíî
òàêæå
âíóòðè
ó÷àñòêà çàêðåïëÿòü
êîíêðåòíîå
îáîðóäîâàíèå
çà îïåðàöèÿìè,
îòëè÷àþùèìèñÿ
ñîñòàâîì
èñïîëüçóåìûõ
ñóñïåíçèé.
Ó÷àñòêè
ïî
èçãîòîâëåíèþ
ïëàñòèí
ðàñïîëàãàþòñÿ
â
ïîìåùåíèÿõ,
îòâå÷àþùèõ òðåáîâàíèÿì
ïåðâîé
êàòåãîðèè
âàêóóìíîé
ãèãèåíû,
ñîãëàñíî
êîòîðûì â 1 ë
âîçäóõà íå
äîïóñêàåòñÿ
ïðèñóòñòâèå
áîëåå 70 ÷àñòèö
êðóïíåå 1 ìêì.
 ýòèõ
ïîìåùåíèÿõ
ñîçäàþò çàùèòíûå
ãîðèçîíòàëüíûå
ëàìèíàðíûå
ïîòîêè
î÷èùåííîãî
âîçäóõà,
êîòîðûå
ïðåïÿòñòâóþò
ïîïàäàíèþ
èíîðîäíûõ
÷àñòèö â
ðàáî÷èå
çîíû
îáîðóäîâàíèÿ Â
êà÷åñòâå
äîïîëíèòåëüíîé
ìåðû, ïðåïÿòñòâóþùåé
ïîïàäàíèþ
÷àñòèö, èç
âîçäóõà íà
ïîëèðîâàëüíèêè
ñòàíêîâ ôèíèøíîãî
è
ñóïåðôèíèøíîãî
ïîëèðîâàíèÿ,
óñòàíàâëèâàþò
ñïåöèàëüíûå
çàùèòíûå
êîëïàêè èç
ïðîçðà÷íîãî
ïëàñòèêà.
Ðàáî÷èé ïåðñîíàë
ýòèõ
ó÷àñòêîâ
îáåñïå÷èâàåòñÿ
ñïåöîäåæäîé
è
ñïåöîáóâüþ,
ñîçäàþùåé
ìèíèìàëüíîå
êîëè÷åñòâî
çàãðÿçíåíèé.
Êðîìå òîãî,
îãðàíè÷èâàåòñÿ
èñïîëüçîâàíèå
ðàáîòíèêàìè
êîñìåòè÷åñêèõ
ñðåäñòâ.
|
|
|
