Микро - и нано- системная техника

Микро- и нано- системная техника

Разработка Изготовление макетов, производство

1. Аналитическое математическое моделирование

2. Компьютерное моделирование с использованием программных продуктов

Mentor Graphics, ANSYS, Cadence, Synopsys, Solid Works, Pro-engineers, и т.д.

Кристальное производство

элементов микро- и нано

системной техники

Испытание, аттестация

Межоперационный

контроль, тестиро-

вание

Сборка модулей систем, корпусирование,

герметизация

1.Функциональные испытания

2.Термические испытания.

3. Испытания на воздействие внешних возмущающих факторов.

Технологическое и контрольно-измерительное оборудование для

производства изделий НЭМС и МЭМС:Участок входного контроляУчасток фотолитографииУчасток жидкостной химической обработки и травленияУчасток сухого травления технологических слоевУчасток формирования д/э слоёвУчасток напыления металловУчасток термических процессов и осаждения технологических слоевУчасток сборкиУчасток приготовления растворов

Объекты микро- и нано-системной техники

9. Микро- и нано- акселерометры

Автомобилестроение, транспорт (трубопроводный, ж/д)

- измерение шумов двигателя- измерение вибрации- счётчики оборотов- удары- ускорение- угол наклона- стабилизация- навигация- позиционирование- сейсмодатчики

10. Микро- и нано гироскопы

Измерение угловой скорости,

1. Датчики давления

абсолютного давления, относительного давления, дифференциального давления измерение потоков газов, жидкостей- измерение плотности жидкости- измерение уровня жидкости

5. Микрореле

6. Микрозеркала 7. Актюаторы

Насосы, двигатели

13. Преобразователи энергии

12. Микросопла, реактивные микро- и нано- двигатели

3. Элементы, компоненты ИС, фильтры перестраиваемые и т.п.

4.микрофоны,

2. Датчики излучения

11. Интегрированные навигационные системы

SEM изображение чувствительного элемента кольцевого микрогироскопа,

микрозеркала, интегрированного датчика угловой скорости

14. Микро- и нано аналитические системы8. Генераторы

16. Болометры, анемометры и др. приборы МЭМС и НЭМС .

15. Идентификаторы и т.д.

Потребление НЭМС и МЭМС

Рис. 1. Рынки и области применения инерциальных датчиков МЭМС в 2004-2009 г.г.

Рис. 2. Рынок инерциальных датчиков МЭМС в 2004 – 2009 г.г.

По прогнозам, рынок всех инерциальных МЭМС датчиков к 2009 г. вырастет до 1350 млн. $, из которых сегмент рынка МЭМС гироскопов вырастет до 718 млн. $ за счёт роста потребностей автомобильной промышленности (производство средств безопасности), а объём продаж МЭМС акселерометров вырастет до 626 млн. $ как за счет автопрома, так и за счет производства потребительских товаров.

Рынок МОЭМС-элементов к 2008 году превысит планку в 3 млрд. $.

В целом, ожидается, что рынок всех МЭМС-устройств к 2010 г. вырастет до 95 млрд. $.

Базовые технологические маршруты изготовления МЭМС и НЭМС

Технология объемной микрообработки Технология поверхностной микрообработки

Технология объемной микрообработки (ОМО) заключается в выборочном удалении (травлении) кремния для формирования в объеме монокристаллической подложки микро и нано механических структур.

Технология поверхностной микрообработки (ПМО) заключается в построении микро и нано структур на поверхности кремния путем формирования структурных и жертвенных слоев (пленок) и их обработка для получения требуемой механической структуры.

Основная тенденция - интеграция механических элементов с элементами ИС (микросборки).

+ Технологии изготовления микросхем, интегрированных с чувствительными элементами МЭМС и НЭМС

Схема технологического маршрута изготовления МЭМС и НЭМС

Подготовка исходных пластин

Получение подвижных и неподвижных механических элементов

Совмещение (сращивание) элементов и структур МЭМС

Получение чувстви-тельных элементов и структур МЭМС.

- фотолитография- жидкостная хим. обработка и травление, плазмохимическая обработка- формирование д/э слоёв- напыление металлов- термические процессы-осаждение технологических слоев- сборка и корпусирование

Изготовление элементов ИС

прибор, система …

Структура

акселерометр

микрогироскоп

микрозеркало

актюатор

Назначение:Назначение: Термическое окисление кремния в сухом кислороде, пирогенное окисление, диффузия, разгонка примеси, отжиг, вжигание металлов.

Изготовитель:Изготовитель: SVCS, Чехия. Количество:Количество: 2.

Основные характеристики:Основные характеристики:1. 4 горизонтально расположенных реакционных

трубы закрытого типа с водяным охлаждением.2. Бесконтактная система загрузки.3. Тепловая взаимосвязь между соседними трубами

не более 1С.4. Точность поддержания температуры

+/-0.1С.5. Независимые системы управления,

обеспечивающие автоматическое выполнение, протоколирование процессов и неисправностей.

6. Статистическая обработка процессных параметров

4-х канальная печь4-х канальная печьSVFUR-AH4SVFUR-AH4

Изготовитель:Изготовитель: SVCS, Чехия. Количество:Количество: 2.

4-х канальная установка химического осаждения из 4-х канальная установка химического осаждения из газовой фазы при пониженном давлении и плазменной газовой фазы при пониженном давлении и плазменной

активацииактивацииSVFUR-LH4 SVFUR-PEH4SVFUR-LH4 SVFUR-PEH4

Назначение:Назначение: Химическое осаждение (LPCVD) SiO2, Si3N4, TEOS и поликремния из газовой фазы при пониженном давлении Осаждение диэлектриков при пониженной температуре (PECVD).

Основные характеристики:Основные характеристики:1. 4 горизонтально расположенных реакционных трубы

системы "труба в трубе" с водяным охлаждением.2. Бесконтактная система загрузки.3. Тепловая взаимосвязь между соседними трубами не

более 1С.4. Точность поддержания температуры +/-0.1С.5. Система распределенной подачи газа для процессов

осаждения поликристаллических слоев кремния (flat).6. Независимые системы управления, обеспечивающие

автоматическое выполнение, протоколирование процессов и неисправностей.

7. Статистическая обработка процессных параметров

Основные характеристики:Основные характеристики:

Изготовитель:Изготовитель: Entegris.

Количество:Количество: 3.

Установка очистки азота, кислорода и Установка очистки азота, кислорода и водорода водорода

Infinity GPS 12IAT Aeronex Infinity GPS 12IAT Aeronex CE 10MN8Y Infinity GPS 4HITCE 10MN8Y Infinity GPS 4HIT

Назначение:Назначение:

1. Производительность до 60 куб.м./ час.

2. Уровень очистки до 1 ppb.

3. Система мониторинга качества газа.

4. Автоматическая регенерация и мониторинг качества газов.

Очистка магистрального азота, кислорода, водорода, влаги и других примесей.

Хранение и использование гидридных, хлорсодержащих и других опасных газов.

Изготовитель:Изготовитель: SVCS, Чехия.



Шкаф баллонный для взрыво-, Шкаф баллонный для взрыво-, пожароопасных и токсичных пожароопасных и токсичных

газовгазов

1. Пожаро- взрывобезопасное исполнение, системы сплинкерного пожаротушения, датчики утечки газов и отсутствия вентиляции и другие элементы безопасности соответствующие мировым стандартам.

2. Автоматическая система управления клапанами, контроля газов по давлению и весу, система прокачки магистрали при смене баллонов, , система контроля температуры, система проверки герметичности соединений после смены газовых баллонов.


Кластерная установка напыления Кластерная установка напыления тонких пленоктонких пленокFHR-MS 150x4FHR-MS 150x4


Напыление тонких пленок для формирования металлической разводки ИС.

Изготовитель:Изготовитель: FHR, Германия.Количество:Количество: 1.

Основные характеристики:Основные характеристики:1. Установка кластерного типа с безмасляной

откачной системой. Индивидуальная обработка в модуле ионной зачистки и групповая в модуле напыления с системой шлюзовой загрузки и выгрузки пластин из кассеты в кассету;

2. До 4 различных магнетронов с защитными экранами и заслонками для исключения взаимного загрязнения;

3. Непрерывное вращение пластин со скоростью до 20 об/мин, колебательные движения относительно оси (частота и амплитуда колебаний программируются) и возможность точного позиционирования для стационарного режима напыления;

4. RF/DC смещение и нагрев подложки в процессе напыления до 200°С;

5. RF охлаждаемый электрод в модуле ионной зачистки.

Кластерная установка плазмохимического Кластерная установка плазмохимического травлениятравления

STS СРX Etch systemSTS СРX Etch system

Назначение:Назначение: Анизотропное травление поликремневых и кремний содержащих диэлектрических слоев с высокой селективностью, глубокое анизотропное травление кремния с высоким аспектным соотношением.

Изготовитель:Изготовитель: Surface Technology

Systems, Великобритания.Количество:Количество: 1.

Основные характеристики:Основные характеристики:1. Шлюзовая камера на две кассеты, робот- манипулятор и три

независимых процессных реактора. Подложкодержатели оснащены гелиевым охлаждением с электростатическим прижимом. Диапазон температур -20 – +90°С ±5°С.

2. Модуль глубокого анизотропного травления кремния:- реактор ICP типа с нагреваемыми стенками (+20 – +130°С);- конструкция с газовой и откачной системами позволяет проводить чередование фаз полимеризации и травления с периодом менее 2 сек;- скорость травления до 20 мкм/мин, шероховатость боковых стенок от 0,05 до 1,0 мкм.

3. Модуль высокоселективного травления диэлектрических слоев- реактор TCP типа с нагреваемыми стенками (+20 – +130°С);- плотность плазмы > 1х1012 ион/см3;- скорость травления более 0,5 мкм/мин.

4. Модуль травления поликристаллических слоев кремния- реактор ICP типа с нагреваемыми стенками (+20 – +130°С).

5. Возможность удаленного, через сеть Internet доступа фирмы изготовителя для диагностики и выявления неполадок в системе.

Кластерная установка Кластерная установка плазмохимического травленияплазмохимического травления

STS VРX Etch systemSTS VРX Etch system

Назначение:Назначение: Травление металлических пленок, снятие фоторезиста и антикоррозионная обработка в едином вакуумном цикле.

Изготовитель:Изготовитель: Surface Technology Systems,

Великобритания.Количество:Количество: 1.

Основные характеристики:Основные характеристики:1. Платформа оснащена шлюзовой камерой, роботом-

манипулятором и двумя независимыми процессными реакторами;

2. Модули травления металлических пленок и проведения антикоррозионной обработки оснащены реакторами ICP типа с нагреваемыми стенками (+20 – +130°С);

3. Проведения процесса травления металлических пленок, антикоррозионная обработка и снятие фоторезиста в едином технологическом цикле;

4. Все подложкодержатели оснащены гелиевым охлаждением с электростатическим прижимом. Диапазон температур -20 – +90°С с однородность <±5°С;

5. Имеется возможность установки датчиков окончания процессов;

6. Возможность удаленного через сеть Ethernet доступа фирмой изготовителем для проведения диагностических работ с целью выявления неполадок в системе и выдаче рекомендаций по их устранению.

Система нейтрализации Система нейтрализации выбросоввыбросов

CT-BWK4-Twin K8CT-BWK4-Twin K8

Назначение:Назначение: Нейтрализация выхлопов установок осаждения и плазмохимического травления.

Изготовитель:Изготовитель: Centrotherm Германия.



1. Автоматизированная система контролируемого нагрева газовых вводов и автоматизированной системой мониторинга и управления нагревателями.

2. Контроль состояния системы осуществляется по индикаторам работоспособности и по цифровому монитору, позволяющему проводить контроль и диагностику системы в целом, а также программировать режимы работы.

Оптический микроскоп Оптический микроскоп высокого разрешениявысокого разрешения

Vistec INM200 UVVistec INM200 UV

Назначение:Назначение: Визуальный контроль кристаллов на пластине в светлом, темном поле.

Изготовитель:Изготовитель: Vistec, Германия.



1. Оцифровка изображения и измерение линейных размеров.

2. Разрешающая способность 0,08 мкм.

3. Высокоскоростной автофокус.

5. Режим просмотра в глубоком ультрафиолете.

4. Высокоэффективная виброзащита.

Лазерный микроскоп Лазерный микроскоп VL2000DVL2000D

Назначение:Назначение: Высокопрецизионное построение трехмерных изображений структур СБИС, МЭМС, МОЭМС.

Изготовитель:Изготовитель: Lasertec,

Германия.

Кислотный процессор Кислотный процессор SCR Mercury styleSCR Mercury style

Назначение:Назначение: Автоматическая отмывка в кислотных, перикисно-аммиачных растворах, промывка и сушка пластин со структурами СБИС и МЭМС.

Изготовитель:Изготовитель: SCR, Чехия.



1. Полностью автоматизированная система под управлением ПК.

2. Материалы, контактирующие с пластинами и реактивами, выполнены из высокочистого материала. Фильтрация и подогрев реактивов.

3. Прецизионное травление SiO2, Перикисно соляная обработка.

4. Качество отмывки от Fe, Ca, K, Na, Cu - 5х1010

Установка жидкостного Установка жидкостного травления травления

SCRSCR

Назначение:Назначение: Полуавтоматическая химическая обработка в кислотных, щелочных растворах. Анизотропное и неанизотропное травление материалов с управляемой селективностью с промежуточной промывкой стоп-ваннах.



Основные характеристики:Основные характеристики:1. Управление при помощи ПК.2. Использование высокочистых

материалов.3. Привнесение металлических

примесей менее 210 (Fe, Cu, Zn, Ni, Cr, K, Na, Ca)

4. Промышленные системы барботирования, нагрев растворов. Продувка нагревателей азотом. Термостабилзированные стенки ванн.

5. Мегазвуковая обработка.6. Ванны снабжены

автоматическими устройствами приготовления растворов, рециклом с фильтрацией.

Установка сушки пластин Установка сушки пластин (центрифуга) (центрифуга) SCR RD SPSCR RD SP

Назначение:Назначение: Полуавтоматическая химическая обработка в кислотных, щелочных растворах. Анизотропное и неанизотропное травление материалов с управляемой селективностью с промежуточной промывкой стоп-ваннах.




1. Полностью автоматизированная система под управлением ПК.

3. Одновременная загрузка 100 пл. диаметром 150мм.

4. Качество отмывки от Fe, Ca, K, Na, Cu - 5х1010.

2. Материалы, контактирующие с пластинами и реактивами, выполнены из высокочистого материала.

Нагреватель деионизованной водыНагреватель деионизованной водыLufran 144W SCRLufran 144W SCRLufran 260W SCRLufran 260W SCR

Назначение:Назначение: Автоматический нагрев и поддержание температуры деионизованной воды.




1. Все составляющие установки, контактирующие с реагентами, выполнены из высокочистых материалов.

3. Высокая скорость нагрева и точность поддержания температуры.

2. Максимальный нагрев - 125oC.

Установка проявления фоторезиста Установка проявления фоторезиста EVG120EVG120

Назначение:Назначение: Проявление фоторезиста, сушка, дубление.

Изготовитель:Изготовитель: EVG GROUP, Австрия.


Основные характеристики:Основные характеристики:1. Полностью автоматизированная

кластерная система под управлением ПК.

2. Захват пластин в пяти миллиметровой зоне от края, что предотвращает появление дефектов как на лицевой так и на рабочей поверхности, а так же дает возможность обрабатывать пластины с мембранами.

3. Возможность проявления спреем и струей.

4. Равномерность проявления 0,5%

Установка проявления фоторезиста Установка проявления фоторезиста EVG150EVG150

Назначение:Назначение: Нанесение фоторезиста, сушка, охлаждение, обработка в ГМДС. Возможность двустороннего нанесения, защита края, очистка обратной стороны, удаление валика.




кластерная система под управлением ПК.2. Захват пластин в пяти миллиметровой

зоне от края.3. Возможность двустороннего нанесения

ФР центрифугированием и спреем.4. Возможность обработки краевого валика

и обратной стороны.5. Скорость вращения центрифуги 0-10000

об./мин.6. Равномерность нанесения ФР по пластине

не хуже 0,5%.

Установка гидромеханической Установка гидромеханической отмывки пластин отмывки пластин

EVG320EVG320

Назначение:Назначение: Гидромеханическая, мегазвуковая отмывка пластин.




система под управлением ПК.2. Захват пластин в пяти миллиметровой

зоне от края.3. В системах подачи воды предусмотрен

непрерывный проток для предотвращения роста бактерий.

4. Материалы, контактирующие с пластинами, выполнены из высокочистого материала, предотвращающего появление царапин на поверхности пластин.

5. Возможность мегазвуковой обработки пластин.

Установка контактной Установка контактной фотолитографии и фотолитографии и

совмещения подложек совмещения подложек MA6/BA6MA6/BA6

Назначение:Назначение: Совмещение и экспонирование (перенос изображения на топографию до 300мкм.; возможность совмещения по обратной стороне; совмещение перед анодной посадкой).

Изготовитель:Изготовитель: Suss Microtec

Германия.Количество:Количество: 1.

Основные характеристики:Основные характеристики:1. Проработка изображений на зазоре

300 мкм (в том числе и на топографии до 300 мкм).

2. Программируемый зазор от 0 до 300 микрон с точностью 1 микрон.

3. Максимальная разрешающая способность - 0,8 мкм.

4. Разрешающая способность на зазоре 300 мкм -10мкм.

5. Точность совмещения 0,5 мкм.

Установка контактной Установка контактной фотолитографии фотолитографии

MA-150E BSAMA-150E BSA

Назначение:Назначение: Двустороннее совмещение и экспонирование с разрешением 0,6 мкм.



Основные характеристики:Основные характеристики:1. Полностью автоматизированная система под

управлением ПК.2. Возможность совмещения по лицевой и

обратной стороне пластин.3. Максимальная разрешающая способность –

0,6 мкм.4. Точность совмещения по лицевой стороне –

1 мкм.5. Точность совмещения по обратной стороне –

1,5 мкм.

Установка соединения пластин Установка соединения пластин и подложек и подложек

Suss Microtec Substrate bonder SB6Suss Microtec Substrate bonder SB6

Назначение:Назначение: Групповая сборка микро- и наносистем на кремнии.



Основные характеристики:Основные характеристики:1. Полностью автоматизированная система под

управлением ПК.2. Обеспечен подогрев как верхнего, так и

нижнего столиков.3. Столик с высоким вакуумом и контролем

температуры от 50 до 550 oC.

4. Максимальная сила бондинга 20 кН.5. Толщина склеиваемых пластин 0,5-6 мм.6. Максимальный сдвиг совмещения 1 мкм.

Газоизмерительный комплексГазоизмерительный комплекс

Назначение:Назначение: Контроль превышения ПДК взрыво-, пожароопасных и токсичных газов.

Изготовитель:Изготовитель: MST Германия.

Количество:Количество: SATELLITE 30

MSTox 9001.

1. Многоканальная стационарная система контроля гидридных, хлор, фторсодержащих газов.


2. Автономный монитор опасных газов для персонального применения.

Климатический комплексКлиматический комплекс

Назначение:Назначение: Обеспечение условий технологической среды.


Основные характеристики:Основные характеристики: Климатический комплекс, включает:

- климатические боксы;- устройства создания базовой среды класса 5 ИСО, 6 ИСО в климатических боксах;-устройства распределения базовой среды в климатических боксах;-устройства рециркуляционного обмена базовой среды в климатических боксах.

Documents

Микро - и нано- системная техника