Микро - и нано- системная техника

1. Микро- и нано- системнаятехника Разработка Изготовление макетов, производство Испытание, аттестация • Аналитическое математическое моделирование • 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 Сборка модулей систем, корпусирование, герметизация Межоперационный контроль, тестиро-вание 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 контроля Участок фотолитографии Участок жидкостной химической обработки и травления Участок сухого травления технологических слоев Участок формирования д/э слоёв Участок напыления металлов Участок термических процессов и осаждения технологических слоев Участок сборки Участок приготовления растворов

2. Объекты микро- и нано-системной техники • 1. Датчики давления • абсолютного давления, относительного давления, дифференциального давления • измерение потоков газов, жидкостей • измерение плотности жидкости • измерение уровня жидкости 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, 11. Интегрированные навигационные системы 2. Датчики излучения 3. Элементы, компоненты ИС, фильтры перестраиваемые и т.п. 12. Микросопла, реактивные микро- и нано- двигатели 4.микрофоны, 5. Микрореле 6. Микрозеркала 7. Актюаторы Насосы, двигатели 13. Преобразователи энергии 14. Микро- и нано аналитические системы 8. Генераторы 15. Идентификаторы и т.д. SEM изображение чувствительного элемента кольцевого микрогироскопа, микрозеркала, интегрированного датчика угловой скорости 16. Болометры, анемометры и др. приборы МЭМС и НЭМС .

3. Рис. 2. Рынок инерциальных датчиков МЭМС в 2004 – 2009 г.г. Рис. 1. Рынки и области применения инерциальных датчиков МЭМС в 2004-2009 г.г. Потребление НЭМС и МЭМС По прогнозам, рынок всех инерциальных МЭМС датчиковк 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. $.

4. 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

5. Схема технологического маршрута изготовления МЭМС и НЭМС Подготовка исходных пластин Изготовление элементов ИС прибор, система … Структура акселерометр микрогироскоп микрозеркало актюатор 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

6. Изготовитель: SVCS, Чехия. Количество: 2. 4-х канальная печьSVFUR-AH4 Назначение: Термическое окисление кремния в сухом кислороде, пирогенное окисление, диффузия, разгонка примеси, отжиг, вжигание металлов. 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

7. 4-х канальная установка химического осаждения из газовой фазы при пониженном давлении и плазменной активацииSVFUR-LH4 SVFUR-PEH4 Изготовитель: SVCS, Чехия. Количество: 2. Назначение: Химическое осаждение (LPCVD) SiO2, Si3N4, TEOS и поликремния из газовой фазы при пониженном давлении Осаждение диэлектриков при пониженной температуре (PECVD). 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

8. Установка очистки азота, кислорода и водорода Infinity GPS 12IAT Aeronex CE 10MN8Y Infinity GPS 4HIT Изготовитель: Entegris.Количество: 3. Основные характеристики: Назначение: 1. Производительность до 60 куб.м./ час. Очистка магистрального азота, кислорода, водорода, влаги и других примесей. 2. Уровень очистки до 1 ppb. 3. Система мониторинга качества газа. 4. Автоматическая регенерация и мониторинг качества газов.

9. Изготовитель: SVCS, Чехия. Количество: 17. Шкаф баллонный для взрыво-, пожароопасных и токсичных газов Хранение и использование гидридных, хлорсодержащих и других опасных газов. Назначение: Основные характеристики: 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.

10. Изготовитель: FHR, Германия.Количество: 1. Кластерная установка напыления тонких пленокFHR-MS 150x4 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. Назначение: Напыление тонких пленок для формирования металлической разводки ИС.

11. Изготовитель:Surface Technology Systems, Великобритания.Количество: 1. Кластерная установка плазмохимического травленияSTS СРX Etch system 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. Назначение: Анизотропное травление поликремневых и кремний содержащих диэлектрических слоев с высокой селективностью, глубокое анизотропное травление кремния с высоким аспектным соотношением.

12. Изготовитель:Surface Technology Systems, Великобритания.Количество: 1. Кластерная установка плазмохимического травленияSTS VРX Etch system 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. Назначение: Травление металлических пленок, снятие фоторезиста и антикоррозионная обработка в едином вакуумном цикле.

13. Изготовитель: Centrotherm Германия.Количество: 2. Система нейтрализации выбросовCT-BWK4-Twin K8 Назначение: Нейтрализация выхлопов установок осаждения и плазмохимического травления. Основные характеристики: 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.

14. Изготовитель:Vistec, Германия.Количество: 4. Оптический микроскоп высокого разрешенияVistec INM200 UV Назначение: Визуальный контроль кристаллов на пластине в светлом, темном поле. Основные характеристики: 1. Оцифровка изображения и измерение линейных размеров. 2. Разрешающая способность 0,08 мкм. 3. Высокоскоростной автофокус. 4. Высокоэффективная виброзащита. 5. Режим просмотра в глубоком ультрафиолете.

15. Лазерный микроскоп VL2000D Изготовитель:Lasertec,Германия. Назначение: Высокопрецизионное построение трехмерных изображений структур СБИС, МЭМС, МОЭМС.

16. Изготовитель:SCR, Чехия.Количество: 2. Кислотный процессор SCR Mercury style Назначение: Автоматическая отмывка в кислотных, перикисно-аммиачных растворах, промывка и сушка пластин со структурами СБИС и МЭМС. Основные характеристики: 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

17. Изготовитель:SCR, Чехия.Количество: 9. Установка жидкостного травления SCR 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. Назначение: Полуавтоматическая химическая обработка в кислотных, щелочных растворах. Анизотропное и неанизотропное травление материалов с управляемой селективностью с промежуточной промывкой стоп-ваннах.

18. Изготовитель:SCR, Чехия.Количество: 1. Установка сушки пластин (центрифуга) SCR RD SP Назначение: Полуавтоматическая химическая обработка в кислотных, щелочных растворах. Анизотропное и неанизотропное травление материалов с управляемой селективностью с промежуточной промывкой стоп-ваннах. Основные характеристики: 1. Полностью автоматизированная система под управлением ПК. 2. Материалы, контактирующие с пластинами и реактивами, выполнены из высокочистого материала. 3. Одновременная загрузка 100 пл. диаметром 150мм. 4. Качество отмывки от Fe, Ca, K, Na, Cu - 5х1010.

19. Изготовитель:SCR, Чехия.Количество: 1. Нагреватель деионизованной водыLufran 144W SCRLufran 260W SCR Назначение: Автоматический нагрев и поддержание температуры деионизованной воды. Основные характеристики: 1. Все составляющие установки, контактирующие с реагентами, выполнены из высокочистых материалов. 2. Максимальный нагрев - 125oC. 3. Высокая скорость нагрева и точность поддержания температуры.

20. Изготовитель:EVG GROUP, Австрия.Количество: 1. Установка проявления фоторезиста EVG120 Назначение: Проявление фоторезиста, сушка, дубление. 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%

21. Изготовитель:EVG GROUP, Австрия.Количество: 1. Установка проявления фоторезиста EVG150 Назначение: Нанесение фоторезиста, сушка, охлаждение, обработка в ГМДС. Возможность двустороннего нанесения, защита края, очистка обратной стороны, удаление валика. Основные характеристики: 1. Полностью автоматизированная 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%.

22. Изготовитель:EVG GROUP, Австрия.Количество: 1. Установка гидромеханической отмывки пластин EVG320 Назначение: Гидромеханическая, мегазвуковая отмывка пластин. Основные характеристики: 1. Полностью автоматизированная 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.

23. Изготовитель:Suss MicrotecГермания.Количество: 1. Установка контактной фотолитографии и совмещения подложек MA6/BA6 Назначение: Совмещение и экспонирование (перенос изображения на топографию до 300мкм.; возможность совмещения по обратной стороне; совмещение перед анодной посадкой). 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.

24. Изготовитель:Suss MicrotecГермания.Количество: 1. Установка контактной фотолитографии MA-150E BSA Назначение: Двустороннее совмещение и экспонирование с разрешением 0,6 мкм. 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.

25. Установка соединения пластин и подложек Suss Microtec Substrate bonder SB6 Изготовитель:Suss MicrotecГермания.Количество: 1. Назначение: Групповая сборка микро- и наносистем на кремнии. 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.

26. Изготовитель:MST Германия.Количество:SATELLITE 30 MSTox 9001. Газоизмерительный комплекс Назначение: Контроль превышения ПДК взрыво-, пожароопасных и токсичных газов. Основные характеристики: 1. Многоканальная стационарная система контроля гидридных, хлор, фторсодержащих газов. 2. Автономный монитор опасных газов для персонального применения.

27. Климатический комплекс Количество:1. Назначение: Обеспечение условий технологической среды. 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.