автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Модели синтеза устройств ориентации полупроводниковых пластин в условиях воздействия встречных газовых потоков

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

МОДЕЛИ СИНТЕЗА УСТРОЙСТВ ОРИЕНТАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВСТРЕЧНЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ Р' б ОД

[ециальность 05.13.16 - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (в отрасли технических наук) 05.13.01 - Управление в технических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

Л.И. Назина

Воронеж 2000

Работа выполнена в Воронежской государственной технологический академии.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ доктор технических наук,

профессор Попов Г. В. НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ кандидат технических наук,

доцент Абрамов Г. В. ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ доктор технических наук,

профессор Колодежнов В.Н. кандидат технических наук, доцент Кочетов В.И. ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОАО «Научно-исследовательский инсти-

тут полупроводникового машиностроения», г. Воронеж.

Защита состоится «2.2 » июня 2000 г. в на заседании диссертаци-

онного совета Д 063.90.02 в Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции, д. 19.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной технологической академии.

Автореферат разослан « АО » мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Самойлов В.М.

1 £ЦЦ. -I - а - сг- л I . г х П

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Перспективы дальнейшего роста производства изделий :ктронной техники обусловлены стремительным развитием таких областей, как: числительная техника; радиоэлектронная аппаратура для систем автоматизации; эсональные средства связи и др. Тенденции развития микроэлектроники опреде-от повышенные требования к разрабатываемому технологическому оборудова-ю для фотолитографического процесса. Рост степени интеграции до 64 Мбит и ше влечет за собой последовательное уменьшение элементов полупроводнико-х структур от микронных до субмикронных размеров. Толщина линий топологи-:кого рисунка микросхем, получаемых после литографии, становится соизмери-й с размерами пылевых частиц, содержащихся в воздухе производственных по-лений. Попадание частиц пыли на поверхность пластин приводит к перекрытию :едних линий и браку прибора. Поэтому важным показателем создаваемого обо-1ования становится уровень привносимой дефектности. Существующее техноло-геское оборудование, использующее механические системы для крепления и пе-яещения пластин в ходе их обработки, обладает существенным недостатком -окит источником пылеобразования. В связи с этим, следует признать перспек-шым использование устройств с эффектами несущей воздушной прослойки, по-шяющей исключить постоянный механический контакт опорных поверхностей ройства и пластины, уменьшить истирание, деформации и загрязнения пластин, и изготовлении изделий электронной техники (ИЭТ) используется планарная иология, при которой последовательные топологические слои должны быть вос-)изведены в заданных позициях относительно кристаллографических осей и друг ^га. Наличие в ходе фотолитографического процесса операций, сопровождаю-хся вращением пластины, например, при нанесении на нее слоя фоторезиста прифугированием, вызывает нарушение ориентированного положения пласти-, что приводит к необходимости использования устройств ориентации. Создание дологического оборудования, в котором технологическая обработка осуществ-:тся без потери пластиной ориентированного положения, исключает использова-: дополнительного оборудования, снижает материальные и энергетические затра-сокращает рабочий цикл изготовления прибора.

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии металлов и коне рукционных материалов Воронежской государственной технологической академ) (ВГТА) в рамках договора о научно - техническом сотрудничестве ВГТА и О А «Научно - исследовательский институт полупроводникового машиностроения» № от 26 января 2000 г., а также в соответствии с программой работ Министерства о разования Российской Федерации по теме «Теоретические основы синтеза автом газированного оборудования с эффектами аэрогидродинамических несущих пр слоек» (№ г.р. 01970001686).

Цель работы. На основе математического моделирования процесса движеш полупроводниковой пластины теоретически обосновать возможность ориенташ пластин на несущей прослойке встречными газовыми потоками, разработать мод ли для синтеза ориентирующих устройств на основных и вспомогательных опер циях фотолитографического процесса, разработать алгоритмы и методики инж нерного расчета устройств, отвечающих перспективным требованиям субмикро: ной технологии.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующ5 задачи:

□ провести теоретическое и экспериментальное исследование процесса вза! модействия встречных потоков, образованных истечением газа из неоднородно ра положенных отверстий, с полупроводниковой пластиной;

; разработать математические модели устройств, использующих встречные г зовые потоки для управления процессом ориентации;

□ провести экспериментальную проверку полученных математических мод

лей;

□ на основе полученных моделей синтезировать конструкции устройств и о] ределить их параметры;

□ разработать методику инженерного расчета устройств ориентации; провес! апробацию устройств в промышленных условиях.

Методы исследования. Основные задачи работы решались моделированием анализом моделей с помощью математического аппарата теории гидродинамики т< чения вязкой несжимаемой жидкости с учетом динамики механической систем!

Моделирование, обработка экспериментальных данных проводились при помощи ЭВМ.

Научная новизна. Разработана математическая модель течения воздуха в не-тцей воздушной прослойке в условиях изменения гидродинамических характери-ик подаваемого воздуха, а также в условиях формирования прослойки неодно->дно расположенными вдоль несущей поверхности устройств отверстиями (с раз-[чным углом наклона и переменным межцентровым шагом). Разработана матема-ческая модель динамики движения пластин на несущей воздушной прослойке в ловиях управления ее движением при помощи встречных воздушных струй. Син-зирован ряд устройств, в которых технологическая обработка полупроводнико-IX пластин на этапе фотолитографии завершается ориентированной остановкой [астин по базовому срезу. Эти устройства используют эффекты несушей воздушна прослойки не только с целью уменьшения загрязнения и деформаций обраба-¡ваемых пластин, но и для управления законом их движения посредством воздуш-■ix струй. Разработанные устройства защищены патентами РФ.

Практическая ценность. Теоретические и экспериментальные результаты дис-ртационной работы являются основой для синтеза устройств, которые могут быть пользованы в субмикронной технологии формирования полупроводниковых руктур в процессе фотолитографии. Технологическая обработка пластин в уст-йствах осуществляется без потери ими ориентированного относительно базового еза положения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной ра-ты докладывались и обсуждались на Российском молодежном научном симпо-уме "Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга" Воронеж, 1996 г.), на Международной научно-технической конференции [рогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности" (г. >ронеж, 1997 г.), на Воронежской школе "Современные проблемы механики и |Икладной математики" (г. Воронеж, 1998 г.), на научной' конференции молодых еных, аспирантов и студентов (г. Воронеж, 1998 г.), на 5-й Международной конвенции "Пленки и покрытия '98" (г. Санкт-Петербург, 1998 г.), на III Всероссий-ой научно-технической конференции "Информационные технологии и системы"

(г. Воронеж, 1999 г.), а также на отчетных научных конференциях Воронежской гс сударственной технологической академии (1997 г., 1998 г., 1999 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в то; числе 4 патента РФ, б статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, ш та глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен н 139 страницах, содержит 89 рисунков, список литературы из 117 наименований Приложения помещены в конце работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен обзор литературных и патентных источников по сс временному состоянию вопросов проектирования устройств ориентации полупрс водниковых пластин по базовому срезу при производстве интегральных микросхер^ Показано, что существующие устройства, использующие для ориентации пласти по базовому срезу, в основном, механические системы, не отвечают перспективны; требованиям субмикронной технологии, не могут быть использованы при внедре нии в производство новых, перспективных полупроводниковых материалов - сс единений АШВУ, в частности, арсенида галлия, механические характеристики коте рых в 2ч-2,5 раза ниже, по сравнению с традиционным материалом - кремнию Сформулированы основные требования, предъявляемые к оборудованию для фот< литографии: наименьшая привносимая дефектность; осуществление технологич! ской обработки без потери пластиной ориентированного положения; уменьшена механических нагрузок на пластины до (2*4)-103 Па. Показано, что перспективны направлением в создании устройств для ориентации пластин является использов; кие эффектов несущей воздушной прослойки, которая позволяет уменьшить мех нические нагрузки на пластины, изготовленные из хрупких полупроводниковых м териалов, в частности, арсенида галлия, исключить их постоянный контакт с ус ройствами, уменьшить деформации и загрязнения. Кроме того, она да< возможность сообщать пластинам движение по определенному, заранее заданно!» закону. Рассмотрены теоретические предпосылки создания таких устройств. I основе проведенного анализа поставлена цель и определены задачи исследования.

Во второй главе показано, что наибольшая потеря пластиной ориентирован-то положения происходит при ее центрифугировании, поэтому проведено мате-1тическое моделирование ориентированной остановки пластины по базовому сре-. Предложено для управления движением пластины (уменьшения угловой скоро-и и остановки в заданном положении) использовать встречные воздушные струи, ри этом решена новая научная задача - исследование характеристик несущей воз-чиной прослойки, образованной истечением воздуха с переменными гидродина-гаескими характеристиками из воздухоподводящих сопел, расположенных вдоль :сущей поверхности неравномерно (с переменным углом наклона); исследование кономерности движения пластины при воздействии на нее встречных воздушных »токов. Математическая модель устройства ориентации включает: условие бестактности движения пластины, полученное на основании анализа параметров :сущей прослойки, и модель динамики движения, полученная на основании анали-сил, действующих на пластину. При построении математической модели условия

бесконтакности движения считалось, что пластина вращается с угловой скоростью а)-(ф) на вихревой воздушной прослойке, образованной истечением воздуха из трех пневмока-мер: центрачьной с расходом разгона с расходом и торможения с расходом через наклонные сопла (рис. 1). В основу моделирования была положена система дифферен-;альных уравнений Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости в цилиндри-ских координатах {г, ср, г) и уравнение неразрывности со следующими упрощаю-1ми допущениями. Т.к. удельная нагрузка у пластин невелика, считалось, что воз-х представляет собой несжимаемую среду. Поскольку проектируемые устройства едназначены для фотолитографического процесса и в помещениях, где они будут змещены, температура и влажность воздуха выдерживается на заданном уровне тажность (45±5)%; температура зимой (21+1 )°С, летом -'(23±1)°С), течение воз-ха является изотермическим. Аналогично было принято, что коэффициент вязко-а воздуха не зависит от давления. Течение воздуха рассматривается как осесим-

Рис. 1. Расчетная схема.

метричное; т.к. толщина воздушного слоя к пренебрежимо мала по сравнению с р, диусом пластины Я„ (на порядок и более), изменения давления по толщине слоя I происходит. На основании принятых допущений система уравнений была записаг следующим образом:

си ди ди v 1 dp

--1-и—+ w----=---— + v

dt dr dz г р дг

д2и 1 ди д2и

дг*

г or

dz'

и ~~2

ch dv dv uv

--г и—н w—л--= v

dt dr dz г

d2v 1 dv d2v

dr

4- —+ 2 r dr

oz

dtv dw d\v — + w— + if— = v dt dr dr

djru) | d(rw) = 0_

d2w I dv d2w —r +--+ —r

or2 Г dr dz2

(I)

a-o.■

dz

dz

с граничными и начальным условиями

'npuO<r <Rku z = 0: и = 0; v = 0; w = 0; при Rk<.r<Rnu z = (r-Rk Jtg/3: u=0;v = 0; w = 0;

dh„

z = h : и = 0; v = or;

w = -

dt

(2)

r = Rn: p = 0; 1 = 0: о) = щ;

где и, v, w- компоненты вектора скорости потока по координатам г, <р, z соотве ственно; - угол наклона образующей конической поверхности к горизонт; ли; р - плотность воздуха; v - коэффициент кинематической вязкости; R„ радиус окружности нижнего основания конической поверхности; р - изб! точное давление в несущей прослойке; t - время; оо - начальная угловая сю рость вращения пластины.

Система (1) была дополнена уравнениями баланса расходов воздуха, пост; пающего под пластину и истекающего из-под нее dV

dt

Qsх ввых>

(3)

йУ „ 2 ЭЙ. _ „ .

№ — = г.К., ~~~; (¿п - расход воздуха, поступающим под пластину; 0№т - рас-Л Ы

ход воздуха, истекающий из-под нее уравнением движения пластины вдоль оси г

тп^- = Рв+Рд-6, (4)

<1г

де т„ - масса пластины; Ре - сила давления воздуха; Рд - сила динамического воздействия струй воздуха; й - сила тяжести.

При решении системы уравнений (1) совместно с (3) и (4) было использовано бщепринятое допущение о параболическом характере распределения скоростей по оординате г. В результате было получено распределение давления в воздушной рослойке по радиальной координате для пяти участков, на которые была разбита ассматриваемая область 0 < г < .

При моделировании динамики движения пластины в условиях воздействия на ее встречных воздушных потоков на основании анализа сил, действующих на плагину, было получено уравнение ее движения по угловой координате <1(0 Л

1е 1 - момент инерции пластины, снабженной базовым срезом, равный 1 = тпКп2 ¡2, т.к. он отличается от момента инерции идеального диска не более чем на 2%; Мвр/ - момент от сил динамического воздействия струй воздуха из камеры разгона на поверхность пластины; Мер% - момент от сил динамического воздействия струй воздуха из камеры торможения на поверхность пластины; Мсопр - момент от сил трения о коническую поверхность. Определив величины моментов от сил динамического воздействия струй воз-уха из анализа, изменения момента количества движения элементарной частицы эздуха при соударении ее о поверхность пластины и момента от сил трения, вы-¡анного несовпадением геометрического центра пластины и его центра масс, урав-гние (5) окончательно было записано в виде

~ = -Ь6~Ь2со-Ъ3ю2, (6)

ах

1— = Кр1-Мвр2-Ксп?, (5)

где

Ьл =

2 р eos а

Qi2KI

гс2

ь2=-

= 2íw/?); <2 - угол наклона воздухоподводящих сопел; ■

радиус окружности расположения сопел разгона и торможения соответствен но; г с!, гс2 - радиус сопел разгона и торможения соответственно; N - количе ство сопел; fmp - коэффициент трения; S- величина смещения центра масс п отношению к геометрическому центру.

Определено, что с целью достижения пластиной требуемого закона движени. - ее остановки после центрифугирования необходимо выполнение услови.

Q2> Q¡— I ---, при этом закономерности изменения угловой скорости следую гс1 \ Ц.2

щая:

oi-b7 -tg

-b3b?t + arctg\^co0 +

hL 2b3

(7)

где Ъ7=

рз 4Ъ/

Экспериментальная проверка зависимости (7) при помощи видеосъемки (рис 2) показала удовлетворительное совпадение теоретических и экспериментальны: значений (относительная погрешность не превышала 13,7%).

Для обеспечения ориентированной остановки пластины по базовому срезу ве личина расхода воздуха, подаваемого в камеру торможения, определена из услови совершения нескольких полных оборотов, или

¡0 = 0; [<р = 2лкобор;

(8)

где ксоар - некоторое целое число оборотов, совершенных пластиной за время ?ост.

Величина расхода воздуха 0>2 определена в результате численного решени. системы (8) при задании величины 1ост.

Математическая модель устройства ориентации при ценгрифугировани: представлена в виде следующей системы:

% / и Р&12 ■ т—--= \2mp\r № + —$та +

Л о ЛГс11У

"К2

Р1=Ро при Ойгй!^:

йкв с3Нр. с/к4р _ , роо2г1 _

Л 2 бОг

при

с/ р

60

н

г" \ г

Щ 5

2 ■ -о*! г)

Г10Я/С2 20ЯкЛ

X 1п[1г - (г- пк + + - зад) -

(р~(рп -I—/и сау

ьз

-Ь3Ь7г -\-arctg

--Ы сол

Ьз

(Г

со0 +

2Ъ

[е <Ро

начальное

7

угловое

^ / Л Ь-

/

2Ь,

(9)

с3 = 3

е-я^

положение базового среза; ; константы интегрирования

Си2,Си3,Си4,Си5 определены из условияр5=0 при г=Я„ и равенства давления на границах участков. . .

Определение характеристик несущей прослойки производилось в результате шлейного решения системы (9) методом Рунге-Кутга IV порядка.

70 рад/с. 60

| 50

40

£ 30

о о.

§ 20 о

го Ю ш "

0

1 о

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 с. 4,5

Время -

Рис. 2. Закономерность движения пластины. Экспериментальные данные: 1 - £>,=0,066-10'3 м3/с, £>/=0,250-Ю'3 м3/с,£з=0,292-10"4 м3/с; 3 - 0,=О,101-Ю'3 м3/с, ^=0,250-10-3 м3/с, £¿=0,292-10"4 м3/с; 5 - 0,=ОД35-1О'3 м3/с, 02=0,359-10"3 м3/с, £>^=0,373-Ю"4 м3/с; теоретические зависимости: 2 - 0=0,066-10'3 м3/с, £>¿=0,250-10"3 м3/с,05=0,292-10"4 м3/с; 4 - 2;=0,Ю1-10"3 м3/с, 2^0,250-Ю'3 м3/с, 05=0,292-Ю"4 м3/с;

6 - д,=0,]35-10'3 м3/с, 22=0,359-10"3 м3/с, ^=0,373-Ю'4 м3/с

Экспериментальная проверка математической модели (рис. 3, 4) показала, чтс относительное отклонение теоретических и экспериментальных значений не пре вышает 14,2%, что является вполне удовлетворительным результатом для инженер ных расчетов.

Анализ математической модели позволил выделить, что после подключения 1 магистрали камеры торможения существенно увеличивается давление в отрица тельной зоне по сравнению с моментом времени /=0. Это может привести к дефор мациям и разрушениям пластин, т.к. полупроводниковые материалы, в особенное« соединения АШВУ, например, арсенид галлия, обладают невысокими механически ми свойствами, в частности, повышенной хрупкостью. В целях исключения повре ждений пластин под действием разнонаправленных сил были введены ограничена максимальной силы Ртах<20, в данном случае силы, обусловленной отрицательны?, давлением в центре.

о о л

m

0,18

О"3 м. 0,17

0,16

0,15

0,14

0,13

0.05

0,1

0,15 Расход воздуха

0.2 ю-V/c. 0,25

Рис 3. Зависимости высоты всплытия от расхода воздуха в камеру разгона при М). Теоретические зависимости: 1 - £?3=0,292-10'4 м3/с: 2 - £,=0,3 73- ¡О"4 м3/с; 3 - 0/=0,454' 10'4 м3/с; экспериментальные данные: 4 - £^=0,292-10'4 м3/с; 5 - й=0,373-10-4 м3/с; 6 - д3=0,454-10-4 м3/с.

Па.

<и s

X

ш с m (В

сг

50 '40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40

! А

*" ' ' ^ ..............

В

! 1

□ 5 О 1 \

\

,1 i gi^MPlEtfy

< ..»о* ■: - «Л

о

0 0,004 0,008 0,012 0,016 0,02 0,024 0,028 0,032 0,036

Радиус -м-

'ис 4. Зависимости распределения давления в воздушной прослойке по радиальной коор-данате при Ю, Q3=0,292-10"4 м3/с. Теоретические зависимости: 1 - £>/=0,101-10'3 м3/с; 2 -<2г=0,135-10"3 м3/с; 3 - Q;=0,170-Ю"3 м3/с; экспериментальные данные: 4- 0,=О, 101-Ю'3 м3/с; 5 - 0,=О,135-1О"3 м3/с; 6-g;=0,170-10"3 м3/с.

Одной из основных характеристик устройства ориентации является погреш ность ориентации. Выражение для определения ошибки положения базового срез пластины (или точности ориентации) запишется в виде кя да

(Ю)

где Л(р - точность ориентации; Ац1 - погрешность измерения физических пара метров и погрешность изготовления устройства и пластины; к„ - количеств! параметров.

-Установлено, что наиболее предпочтительным, с точки зрения достижени; наименьшей погрешности ориентации пластин, является технологический процесс в котором партия пластин последовательно обрабатывается на одном устройстве Погрешности изготовления устройства (радиуса окружности расположения сопел угла наклона и радиуса сопел, радиуса основания конической несущей поверхности угла наклона образующей конуса) не меняются при ориентации пластин одной пар тии, и их значениями в выражении (10) можно пренебречь.

Результаты экспериментальных исследований точности ориентации от соот ношения расходов воздуха в пневмокамеры котн = (¿21 {2; и теоретические зависи мости (10) представлены графически на рис. 5.

Анализ представленных зависимостей показал удовлетворительное совпаде ние (не более 14,9 %) экспериментальных и теоретических данных.

Анализ математической модели позволил определить рациональную облает! геометрических и расходных параметров устройства ориентации при центрифугировании, обеспечивающая движение пластины в устройстве по заданному закону -остановка после центрифугирования в ориентированном положении, снижение механических нагрузок на пластины, повышение точности ориентации пластин тазовой прослойкой: гс, - (0,2-0,3)-10'3 м; гс2 - (0,3-0,4)-10"3 м; - 0,53+0,63; Я^/Я, - 0,53+0,63; Я/Я„ - 0,82+0,84; Д- (10+15)°; а- (45+60)°; расход воздуха подбират! т.о., чтобы число Рейнольдса не превышало 5000.

Соотношение расходов ->■

Рис. 5. Зависимость погрешности ориентации Л(рот соотношения расходов котн при й„=0,038 м; ш„=0,004 кг; АЛ„^0,0005 м; ¿м„=0,0004 кг; 13-10'5 м3/с; ¿102=0,31 • 10-5

м3/с; ¿5гу=10"3 рад/с; Лг=Ю'4 с; 23=0,292-Ю'4 м3/с;^„р=0,28-. 1 -теоретические данные; 2 - экспериментальные значения; при ^-0,373-10'4 м3/с;/^р=0,2: 3 - теоретические дан-1ые; 4 - экспериментальные зиаченга;при 0г=О,454-10'4 м3/с;^,р=0,12: 5 -теоретические данные; 6 - экспериментальные значения.

В третьей главе с целыо синтеза устройства ориентации пластин по базовому зезу при транспортировании проведено математическое моделирование процесса ;тановки пластины в заданной точке и в заданном положении. Предложено для травления движением пластины и исключения ударных механических воздействий 1 пластины при их остановке использовать встречные воздушные струи. Решена эвая научная задача - исследование закономерностей движения пластины на неоцен воздушной прослойке, образованной истечением воздуха из неоднородно «¡положенных вдоль несущей поверхности устройства воздухоподводящих отвер-:ий (с переменным межценгровым шагом), исследование условия бесконтакного висания пластины на прослойке для наиболее неблагоприятного, с точки зрения аконтактности, положения (под пластиной расположено наименьшее количество :верстий). Математическая модель включает модель условия бесконтактности ->здания гарантированного воздушного зазора между опорными поверхностями истины и устройства, полученная на основании анализа параметров несущей про-гойки, модель динамики движения, полученная на основании анализа сил, дейст-

Кп

О

вующих на пластину. Основой для математического моделирования являлась сис тема дифференциальных уравнений Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкс сти и уравнение неразрывности в декартовых координатах. При моделировани

кроме допущений, используемых в главе 2, не пользовались следующие: истечение воздуха и отверстий эквивалентно истечению из двух ще левых отверстий, симметрично расположении и отстоящих от оси устройства на величину аоп (рис 6), и течение воздуха вдоль оси х отсутс! вует. Кроме того, воздушный зазор плоскош раллельный. С учетом используемых допущений исходная система уравнений заш сана следующим образом:

(И)

1тЩпг

Рк 1 ■!: :: 1

- _ ¿¿1

■Э ОТЕ

Рис. 6. Расчетная схема.

0 = 1 др о2и ---+ у-ф- р ду дгг

ди):

= 0;

°У

с граничными условиями

г = 0: и у = 0; г-И: иу = 0;

Ь = ±4 •■ Р = 0; -а от, ^У^ аотв ■' Р =сот1-Система (11) была дополнена уравнением равенства расходов воздуха, пост} пившего под пластину и истекающего из-под нее

дп=4иуср-ЬЦг (12)

и уравнением равновесия пластины на воздушной прослойке

Ссозу = ¥Ь1 зту/ + \\pdS, (13)

Б

где Q„ - расход воздуха, проходящий через щелевые отверстия; иуср - средня скорость воздуха в потоке; у- угол наклона столика к горизонту; - сил динамического давления струй воздуха из наклонных сопел; - угол наклон сопел к поверхности столика; Б - площадь пластины.

Считалось, что под пластиной расположено п отверстий и расход воздух; проходящего через эти сопла, равен расходу воздуха через эквивалентные щелевы отверстия:

(и)

отв - расход воздуха, проходящего через одно отверстие. Используя общепринятое допущение о параболическом распределении скоро-и воздуха вдоль вертикальной оси и определив необходимые коэффициенты из 1аничных условий и уравнения неразрывности потока, получено следующее реше-1я системы (11) и уравнений (12) и (13):

SmQion* fj_

3H>IQ¡0

h3.

л к) 2)>

•TwR^ /

при 0< у< а отв; при аот <у<Цх;

(15)

Л =

npQhmя тп g eos у —

ж.

(16)

,е ¡1- коэффициент динамической вязкости; гс - радиус сопла.

Проведенные экспериментальные исследования (рис. 7 и 8) показали удовле-.орительное совпадение (не более 10,5%) теоретических и экспериментальных иных, подтвердили правомерность использования перечисленных выше допуще-ш.

Выражении (16) позволяет определить допустимую область значений для у 2 \

npQic

у < arceos ' sin у

{m„gm-c

выражение (17) - для Q¡0¡

Qi.

отв

<гп

mngn

(17)

(18)

\ прзту

Поскольку несущая поверхность устройства и опорная поверхность пластины личаются от идеальных плоскостей, то для обеспечения бесконтакного зависания [астины на прослойке необходимо создание гарантированного воздушного зазора :жду опорными плоскостями.

I

Па.

12 10 8 6 4 2 0

с; ^тО™

< > о -гА

4. Г.* «'СА^'*«*'

- □ 5 Об Л 7 О 8

0,004 0,008 0,012 0,016 0,02 0,024 0,028 Координата у ->.

0,032 0,036 м.

Рис. 7. Распределение давления в воздушной прослойке при £>/„„„¡=0,085-10 м /с; а0т=0,020 м; у= 4°; п=20 шт; Л=0,654-10"3 м: 1 - теоретические зависимости; 5 - экспериментальные данные; (^„„г0,102-Ю"4 м3/с; аош,=0,020 м; у=4°; п=20 шт; /г=0,706-Ю'3 м: 2 - теоретические зависимости; 6 - экспериментальные данные; 0/о„,в=О,149-1О"4 м3/с; аож=0,025 м; ?=5°; и=16 шт;/2=0,684-10° м: 3 -теоретические зависимости; 7 -экспериментальные данные; <2;от8=ОЛ7ЫО"4 м3/с; а01 „„=0,025 м; и=16 шт; й=0,739-Ю'3 м: 4 - теоретические зависимости; 8 - экспериментальные данные.

0

10'3 м.

1,2 I. 1

к 0,8

Н 2

5 0,6 а

и

8 л Ш

0,4

0 5 об Л

О , «.■Г»'4*'

„лг****1 О ^

ч

0,06 0,07 0,08

0,09 0,1 0,11 Расход воздуха ->■

0,12 0,13 0,14

10"4 м3/с.

Рис. 8. Зависимости изменения высоты прослойки от расхода воздуха. Теоретические зависимости: 1 -яоив=0,020 м; у= 4°; п=20 шт; 2 - аот8=0,025 м; у= 5°; «=16 шт; 3 ~ао„я=0,0И м; >=3°; и=10 шт. Экспериментальные данные: 4 -аот=б,020 м; ^=4°; л=20 шт; 5 -«„„«=0,025 м; р5°; и=16 шт; 6 - аояе=0,025 м; г=3°; л=10 шт .

Высота Ь должна быть больше некоторой величины ДЬ, равной сумме вели-[н отклонения от плоскостности и высоты микронеровностей опорных поверхно-ей.

С учетом сказанного, минимально необходимое значение расхода воздуха, 1И котором возможен нормальный режим работы устройства, определится из вы-жения

Qlome -3[гкг{

V-VÍfV-

2\Л

U

Ah6 р2 sin2 у/ г"

mngxrc eos у

npsiny/

(19)

Л ¡г рзгп у/

Т. о., математическая модель условия бес контактности включает выражения 7)+ (19).

Математическая модель динамики движения по определенному закону - остановки в заданной точке в ориентированном положении - включает математическую модель поступательного и вращательного движения пластины. На основании анализа сил, действующих на пластину (рис. 9), получено уравнение поступа-

Рис. 9. Расчетная схема

лыгого движения

d2x „ . pQ¿ тп—--G-siny-

отв cos¥

dt¿

■п,

(20)

ЯГ.

Количество сопел п и закономерность их расположения определена из усло-я реализации заданного закона движения, причем закон движения выбран сле-ющий:

1-exú - —/

¡анальными условиями г=0: х=0, мор: х~Ь, у=0,01 V/, " е Ь - длина участка торможения; - начальная скорость торможения.

Из (20) с учетом (21) получено V,2 (£,-*) А,

-1 + -!-, (22)

Ь2В, В/

где Л/, 5, - коэффициенты, определяемые конструктивными и расходными пар

метрами устройства Л/ -g •ляу; В; = р0]оте2 со$у//{птс2тГ1^.

Следовательно, для обеспечения под пластиной требуемого количества соп( (22), они должны быть расположены с со следующим межцентровым шагом:

1мО=4Уяп ~ас

х=0

(23)

=4*¡Rn ~аorne2 / «

Результаты экспериментальных исследований поступательного движен1 пластины (рис. 10) показывают, что расположение отверстий с увеличением мез центрового шага позволило реализовать выбранный закон движения - останов! пластины в заданной точке. Погрешность позиционирования в проведенных эксп риментах составила 1,33 %.

Исходя из технологичности изготовления воздухоподводящих сот ( ím0 >4rc /sin у/), определена рациональная длина участка торможения L

-> 2 J

L> 2v> ^ т»_. (28)

Л2 - a0,J pQ¡om2 sin2\y-2g7irc3mn sin у

Из выражения (29) определена область допустимых значений для ц/

(29)

1 . I 2gmJm„ sin г ^ у> - arcsin----- ' - - -

^ ' дМ/ ~аоте р0.1оте )

Т. о. выражения (22) ->(25) позволяют определить рациональные параметр устройства, обеспечивающие остановку пластины, изготовленной из хрупких мат риалов, например, арсенида галлия, в заданной точке при отсутствии ее постоянн го механического контакта и ударных механических нагрузок.

2

0,5

1,5 Время

2,5

с.

Рис 10. Закономерность движения пластины Л„=0,038 м вдоль столика при ?/е»м=0.107-Ю"4 м3/с, у=Т, аот,=0,020 м : 1 -теоретическая зависимость; 2 - экспериментальные данные; Q¡oms=0,171-Ю'4 м7с, у=4°30', аот=0,020 м: 3 - теоретическая зависи-госгь; 4 - экспериментальные данные; Q\omr0,141-10"4 м3/с, у= 3°, а„л„=0,020 м 5 - теоретическая зависимость; 6 - экспериментальные данные.

Процесс поворота пластины до ориентированного положения основан на том, что из-за наличия на пластине базового среза центр ее тяжести смещен по отношению к геометрическому центру. Удержание пластины на наклонной плоскости в точке, расположенной выше ее центра, позволяет обеспечить ее поворот до ориентированного положения под действием силы тяжести. На основании анализа вращательного движения пластины (рис. 11) порчены уравнения ее движения для двух этапов движения:

1) - на пластину воздействует сила динамического давления воздуха из полезных струй Fói. Уравнение ее движения следующее:.

cos 3-GS ■ sin у ■ sin р, (26)

Cv" 62 м

Зотв п ®оте.

'ис. 11. Расчетная схема.

h

dt

;е 9- угол наклона поперечных сопел к поверхности столика; Ьоте - расстояние от геометрического центра пластины до линии действия силы Гд3. Зависимость изменения угла поворота от времени следующая:

(р - 2arcsin

K-sn[y[B^ -t)+sin

U

cp0- arcsin— 2 B2j / )

+ arcsin -

В,

(27)

с начальными условиями /=0: р=<ро; ор= 0;

где - начальное угловое , положение среза; %

А2=2Р<2п32ьотвс™'9/{тпКп2™'с32); = ^шу/V б^ - расхо воздуха через поперечные сопла; гс3 - радиус поперечных сопел. Из области определения функции агсят следует, что Лу®2<1. Анализ полу ченного соотношения позволяет сделать вывод, что устройство является работоспс собны.м при выполнении следующего условия: вращающий момент от силы дине мического давления струй воздуха не должен превышать момент от силы тяжест или

Qn3 á ГсЗ,

тпщ5 siny

(28)

V РЬ0,пе^&

2) - сила Рд3 перестает воздействовать на пластину, момент от силы сопрс тивления воздуха Мсопр! становится соизмерим с моментом от силы тяжести (из-з матости угла <р йтфжр). Уравнение ее движения следующее:

I. ÍJL = -QStp. sin Y - м ¡.

dr

Закономерность изменения угла поворота A3t

> = еха -

(At\ 2co,+<piA} . (Xt

*lC0\T}+——smJ

(29)

(30)

с начальными условиями М): <p=<p¡; co=af,

где Я - y¡4B3- А3; А3 = тсрЕп2 /(hmn ); В3 = 2g5sin у/ Д2 .

Анализ математической модели вращательного движения пластины , что дл сокращения времени ориентации необходимо уменьшать высоту прослойки h увеличивать угол наклона столика у.

В результате математического моделирования устройства ориентации пр транспортировании получена рациональная область геометрических и расходны параметров устройства, позволяющая реализовать заданный закон движения плг стины - остановку в заданной точке в ориентированном положении, уменьшить ме

нические нагрузки на пластины, исключить их постоянный механический контакт устройством: 1) радиус сопел и угол их наклона к несущей поверхности устройст-: ^(30+60)° при условии выполнения (25), г <=(0,25+1,5)-10"3 м; 2) угол наклона олика выполнять следующим: у=(5-гТ0)° т.о., чтобы выполнялось условие (17); 3) -носительное расстояние между соплами в поперечном направлении устройства отжно быть равно аот/Яп~113^213\ 4) величину Ь выбирать из диапазона ',25+0,50) м с учетом условия (24); 5) переменное межцентровое расстояние Г„ меду наклонными соплами определять по зависимостям (23); 6) величину расхода )здуха подбирать из условий (18), (19) и (28); 7) высота всплытия пластины долж-1 достигать следующих значений А=(0,3+0,6)-10'3 м и удовлетворять условию >Лк.

В четвертой главе дана методика и техника экспериментальных исследований эоцесса ориентации пластин при центрифугировании и транспортировании, проченных с целью проверки полученных теоретических зависимостей. Для провешил экспериментов использовались две экспериментальные установки.

В пятой главе рассмотрены методики инженерного расчета устройств ориен-ции для основных и вспомогательных операций фотолитографического процесса, с практическое использование в промышленности.

ВЫВОДЫ:

1. Тенденции развития микроэлектроники направлены на стремительный рост •епени интеграции до 64 Мбит и более, на уменьшение линейных размеров топо->гии до микронных и субмикронных размеров, на использование перспективных элупроводниковых материалов - соединений группы АШВУ, в частности, арсепида ллия, имеющих невысокие прочностные характеристики, повышенную хрупкость з сравнением с традиционным материалом - кремнием. Использование в традици-гаом оборудовании для крепления, перемещения и ориентации пластин механиче-сих систем исчерпало свои возможности вследствие уменьшения процента выхода )дных изделий из-за изломов и повреждений хрупких изделий.

Применение автоматического ориентирования полупроводниковых пластин ) базовому срезу с использованием эффектов несущих воздушных прослоек по-юляет уменьшить удельные нагрузки на пластины до 0,8 • 103 Па.

2. Применение устройств ориентированной остановки полупроводниковы пластин при их центрифугировании и транспортировании позволяет сократить дл! тельность рабочего цикла обработки каждой пластины на этапе фотолитографии д 40 с.

3. Полученные математические модели позволяют описывать процесс ориег тации пластин на несущей воздушной прослойке в условиях ее формирования ш однородно расположенными вдоль несущей поверхности воздухоподводящими о' верстиями (на основных технологических операциях - с переменным углом наюк на, на вспомогательных - с переменным межцентровым шагом).

4. Математическое моделирование и практическая апробация полученных зе висимостей позволили рекомендовать рациональную область значений для пар: метров устройства ориентации пластин при центрифугировании: радиус сопел ра: гона - (0,2+0,3)-103 м; торможения - (0,3+0,4)'Ю3 м; количество сопел - 8+12; уго наклона сопел - (45+60)°; относительный радиус расположения сопел разгона 0,53+0,63; торможения - 0,53+0,63; относительный радиус окружности основани конуса - 0,82+0,84, угол наклона образующей конической поверхности - (10+15)' расход воздуха, подаваемый в пневмокамеры, должен подбираться таким образол чтобы число Рейнольдса не превышало 5000.

5. Математическое моделирование и практическая апробация позволили р< комендовать рациональную область значений для параметров устройства ориентг ции пластин при их транспортировании: угол наклона устройства - (5+10)°; радиу сопел - (0,25+1,5)'Ю3 м; угол наклона сопел - (30+60)°; длину участка торможен!' -(0,25+0,50) м; расход воздуха подбирать с условием достижения высоты всплытк пластины - (0,3+0,6)' 103 м.

6. Полученные математические модели и результаты исследований достато» но полно описывают процесс ориентации и являются основой для синтеза ус ройств ориентации полупроводниковых пластин по базовому срезу, отвечающи перспективным требованиям субмикронной технологии. Разработанная методи* инженерного расчета устройств доведена до практического использования в качес ве пакета прикладных программ.

7. Ожидаемая прибыль от использования разработанного программного обес-чения составит 50 тыс. руб.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина. Ориентация полупроводниковых пластин вихрей газовой прослойкой. // Молодежь и проблемы информационного и экологиче-ого мониторинга: Матер. Российск, молодежного науч. симпозиума / Воронеж, с. технол. акад. - Воронеж,,1996. -Ки.1 - С. 70.

2. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Разработка устройств для ориентиро-ния изделий типа тонкий сплошной диск, // Материалы XXXV отчетной научной нференции за 1996 год: В 2ч. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1997. - 4.2. 49.

3. Г.В. Абрамоз, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Ориентирование плоских изделий при транспортировании. // Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой омышленности: Междунар. науч. - техн. конф.: Тез. докл./ Воронеж, гос. технол. ад. - Воронеж, 1997. - С. 305-306.

4. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Исследование точности ориентации астин вихревой газовой прослойкой. // Математическое моделирование техноло-ческих систем. Выпуск 2. Сб. науч. тр. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж,

97.-С. 172-177.

5. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Исследование путей повышения эф-ктивности ориентирования плоских изделий. // Модернизация существующего и зработка новых видов оборудования для пищевой промышленности. Выпуск 7. I. науч. тр. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1997 - С. 126-130.

6. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Математическое моделирование пресса ориентирования полупроводниковых пластин. И Математические методы в мии и технологиях. Сборник трудов, представленных на Школу молодых ученых, оходившую в рамках XI Международной научной конференции / Владимир,

98. - Том 3, С. 49-50.

7. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Повышение эффективности ориенти-вания полупроводниковых пластин на этапе фотолитографии. // Материалы науч-й конференции молодых ученых, аспирантов и студентов / Воронеж, гос. технол. зд. - Воронеж, 1998. - С. 28-31.

8. Л.И. Назина. Повышение эффективности автоматического ориентировани полупроводниковых пластин на этапе нанесения тонких пленок. // Пленки и покрь тия '98 (Труды 5-й Международной конференции «Пленки и покрытия '98») по ред. профессора, д.т.н., академика HAH B.C. Клубникина - СП б.: Полиплазм; 1998.-С. 489-492.

9. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. К вопросу о расчете параметров opi ентирующих наклонных пневмоконвейеров. // Материалы XXXVI отчетной нау1 ной конференции за 1997 год: В 2 ч. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 199J 4.2.-С. 155-159.

10. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов. Моделирование процесса ориентаци полупроводниковых пластин, транспортируемых по наклонному конвейеру. // Тес ретические основы проектирования технологических систем и оборудования автс матизированных производств: Межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1998. Вып.З. - С. 23-33.

11. Г.В. Абрамов, Л.И. Назина, Г.В. Попов Выбор рациональных параметров пр проектировании устройств ориентации с нестационарной несущей прослойкой в ус ловиях изменения гидродинамических параметров подаваемого воздуха // Инфор мационные технологии и системы: Материалы III Всероссийской научнс технической конференции / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1999. - С. 21S 220.

12. Пат. 2098888 RU, МКИ 6 HOI L 21/68. Устройство для ориентации пластин Г.В. Абрамов, В .К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов - № 96114552/25; Заявлен. 22.07.96; Опубл. 10.12.97, Бюл. № 34. -4 е.: ил.

13. Пат. 2099815 RU, МКИ 6 Н01 L 21/68. Устройство для ориентации пластин Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Попов Г.В. - № 96117572/25; Заявлен. 02.09.96; Опубл. 20.12.97, Бюл. № 35. - 3 е.: ил.

14. Пат. 2099816 RU, МКИ 6 Н01 L 21/68. Устройство для ориентации пластин Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов - № 96117573/25; Заявлен. 02.09.96; Опубл. 20.12.97, Бюл. № 35. - 3 е.: ил.

15. Пат. 2131155 RU, МКИ 6 Н01 L 21/68. Устройство для ориентации пластин Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов - № 97120773/25; Заявлен. 15.12.97; Опубл. 27.05.99, Бюл. №15.-3 е.: ил.

ВВЕДЕНИЕ •

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

1Л. Тенденции развития оборудования для литографической обработки полупроводниковых пластин

1.2. Анализ конструкций существующих устройств ориентации

1.3. Теоретические предпосылки создания устройств ориентации

1.4. Цель и задачи исследования

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ВРАЩЕНИЯ И ОРИЕНТИРОВАННОЙ ОСТАНОВКИ ПЛАСТИН НА ОСНОВНЫХ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ

ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

2Л. Ориентирование полупроводниковых пластин на пневмовихревых центрифугах

2.2. Моделирование гидродинамических характеристик нестационарной несущей прослойки и динамики движения пластины на воздушной прослойке в условиях ее формирования неоднородно расположенными соплами

2.2.1. Математическая модель несущей воздушной прослойки

2.2.2. Моделирование вращения пластины на вихревой прослойке

2.3. Исследование влияния расходных и конструктивных параметров устройства на характеристики воздушной прослойки

2.4. Исследование точности ориентации пластин встречными воздушными струями

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПЛАСТИН В УСТРОЙСТВЕ ОРИЕНТИРОВАНИЯ НА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЯХ ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1. Устройства ориентации на вспомогательных операциях

3.2. Определение условий бесконтакного зависания пластины на несущей воздушной прослойке

3.3. Моделирование поступательного движения пластины по наклонному пневмоконвейеру с неравномерным расположением сопел

3.4. Моделирование вращательного движения на позиции ориентации

Глава 4. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ

4.1. Техника экспериментов

4.2. Методика экспериментов и обработки экспериментальных данных

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Методика инженерного расчета

5.1.1. Методика инженерного расчета устройства пневмовихревого центрифугирования с ориентированной остановкой пластин

5.1.2. Методика инженерного расчета устройства межоперационного транспортирования с ориентированной остановкой пластин

5.2. Примеры расчета

5.2.1. Пример расчета устройства пневмовихревого центрифугиро вания с ориентированной остановкой пластин

5.2.2 Пример расчета устройства межоперационного транспортиро вания с ориентированной остановкой пластин

5.3. Промышленное использование устройств ориентации

Перспективы дальнейшего роста производства изделий электронной техники обусловлены стремительным развитием таких областей применения полупроводниковых приборов, как: вычислительная техника; радиоэлектронная аппаратура для систем автоматизации; персональные средства связи; мультиин-формационные системы; электронное оборудование транспорта и др.

В мире микроэлектроника является одной из наиболее динамичных отраслей промышленности, что подтверждается ежегодным удвоением степени интеграции интегральных микросхем, значительной сменяемостью номенклатуры выпускаемых изделий. Приняв за критерий размер элемента, который позволяют получить процессы литографии, тенденцию развития отрасли можно охарактеризовать следующим рядом: 1980 г. - 1 мкм; 1990 г. - 0,7 мкм; 2000 г. - 0,25 мкм; 2010 г. - 0,01 мкм (для МДП-схем) [17].

Одна из специфических особенностей электронной техники состоит в том, что основой ее прогресса является развитие электронного машиностроения. Его технический уровень повышается параллельно с разработкой самих изделий, определяя совершенствование используемых технологических процессов. Отечественное электронное машиностроение прошло сложный путь от создания оборудования для выполнения отдельных операций технологического процесса до разработки и серийного выпуска комплексных высокопроизводительных прецизионных установок, автоматических линий и более сложных комплексов оборудования и систем [51]. Однако отставание по ряду направлений науки и технологии от уровня, достигнутого зарубежными производителями изделий электронной техники (ИЭТ), обусловило необходимость принятия Национальной программы развития электроники в России на 1992-2002 гг. В программе нашли отражение проблемы, связанные с выходом электронного машиностроения из сложной ситуации. В области микроэлектроники в программе отмечается необходимость в создании и развитии базовых субмикронных технологий производства сверх больших интегральных схем (СБИС). Общая стратегия развития технологии [32] основана на качественном переходе к формированию структур со все более малыми размерами от этапа 1,5+2 мкм, к технологиям уровней 0,3-Ю,5 мкм.

Одним из направлений развития микроэлектроники является расширение базовой субмикронной технологии в область использования пластин диаметром 200, 250 мм. Кроме того, перспективным является использование соединений АШВУ (арсенид галлия ваАБ, фосфит индия 1пР и др.), обладающих рядом преимуществ по электронно-физическим свойствам по сравнению с традиционным материалом микроэлектроники - кремнием 81. Однако эти соединения имеют крайне низкие показатели прочности, высокую хрупкость.

Основой промышленной технологии производства остается фотолитография, обладающая большей производительностью (50-И50 пластин/час) по сравнению с электронно-лучевой и рентгеновской (5-^20 пластин/час) [36].

Актуальность темы. Тенденции развития микроэлектроники определяют предъявление повышенных требований к разрабатываемому технологическому оборудованию для фотолитографического процесса. Повышение степени интеграции влечет за собой последовательное уменьшение элементов полупроводниковых структур от микронных до субмикронных размеров. Толщина линий топологического рисунка микросхем, получаемых после литографии, становится соизмеримой с размерами пылевых частиц, содержащихся в воздухе производственных помещений. Попадание частиц пыли на поверхность пластин приводит к перекрытию соседних линий и браку прибора. Поэтому важным показателем создаваемого оборудования становится уровень привносимой дефектности. Существующее технологическое оборудование, использующее механические системы для крепления и перемещения пластин в ходе их обработки, обладает существенным недостатком - служит источником пылеобразования. В связи с этим, следует признать перспективным использование устройств с эффектами несущей воздушной прослойки, позволяющей исключить постоянный механический контакт опорных поверхностей устройства и пластины, уменьшить истирание, деформации и загрязнения пластин.

При изготовлении ИЭТ используется планарная технология - создание сотен микросхем на поверхности полупроводниковой пластины. Кристалл с многослойной полупроводниковой структурой является результатом последовательного выполнения многократно повторяющихся операций (химическая и термическая обработка, микролитография). Последовательные топологические слои должны быть воспроизведены в заданных позициях относительно кристаллографических осей и друг друга. Для обеспечения совмещения последовательных слоев необходима ориентированная подача пластины на технологические и контрольные операции. С этой целью пластина снабжена базовым срезом, расположенным определенным образом относительно кристаллической решетки полупроводникового материала. Наличие в ходе фотолитографического процесса операций, сопровождающихся вращением пластины, например, при нанесении на нее слоя фоторезиста центрифугированием, вызывает нарушение ориентированного положения пластины, что приводит к необходимости использования устройств ориентации. Создание технологического оборудования, в котором технологическая обработка осуществляется без потери пластиной ориентированного положения, исключает использование дополнительного оборудования, снижает материальные и энергетические затраты, сокращает рабочий цикл изготовления прибора.

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии металлов и конструкционных материалов Воронежской государственной технологической академии (ВГТА) в рамках договора о научно - техническом сотрудничестве ВГТА и ОАО «Научно - исследовательский институт полупроводникового машиностроения» № 1 от 26 января 2000 г., а также в соответствии с программой работ Министерства образования Российской Федерации по теме «Теоретические основы синтеза автоматизированного оборудования с эффектами аэрогидродинамических несущих прослоек» (№ г.р. 01970001686).

Цель работы. На основе математического моделирования процесса движения полупроводниковой пластины теоретически обосновать возможность ориентации пластин на несущей прослойке встречными газовыми потоками, разработать модели для синтеза ориентирующих устройств на основных и вспомогательных операциях фотолитографического процесса, разработать алгоритмы и методики инженерного расчета устройств, отвечающих перспективным требованиям субмикронной технологии.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи: провести теоретическое и экспериментальное исследование процесса взаимодействия встречных потоков, образованных истечением газа из неоднородно расположенных отверстий, с полупроводниковой пластиной; разработать математические модели устройств, использующих встречные газовые потоки для управления процессом ориентации; провести экспериментальную проверку полученных математических моделей; на основе полученных моделей синтезировать конструкции устройств и определить их параметры; разработать методику инженерного расчета устройств ориентации; провести апробацию устройств в промышленных условиях.

Методы исследования. Основные задачи работы решались моделированием и анализом моделей с помощью математического аппарата теории гидродинамики течения вязкой несжимаемой жидкости с учетом динамики механической системы. Моделирование, обработка экспериментальных данных проводились при помощи ПЭВМ.

Научная новизна. Разработана математическая модель течения воздуха в несущей воздушной прослойке в условиях изменения гидродинамических характеристик подаваемого воздуха, а также в условиях формирования прослойки неоднородно расположенными вдоль несущей поверхности устройств отверстиями (с различным углом наклона и переменным межцентровым шагом).

Разработана математическая модель динамики движения пластин на несущей воздушной прослойке в условиях управления ее движением при помощи встречных воздушных струй.

Синтезирован ряд устройств, в которых технологическая обработка полупроводниковых пластин на этапе фотолитографии завершается ориентированной остановкой пластин по базовому срезу. Эти устройства используют эффекты несущей воздушной прослойки не только с целью уменьшения загрязнения и деформаций обрабатываемых пластин, но и для управления законом их движения посредством воздушных струй. Разработанные устройства защищены патентами РФ.

Практическая ценность. Теоретические и экспериментальные результаты диссертационной работы являются основой для синтеза устройств, которые могут быть использованы в субмикронной технологии формирования полупроводниковых структур в процессе фотолитографии. Технологическая обработка пластин в устройствах осуществляется без потери ими ориентированного относительно базового среза положения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Российском молодежном научном симпозиуме "Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга" (г. Воронеж, 1996 г.), на Международной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности" (г. Воронеж, 1997 г.), на XI Международной научной конференции "Математические методы в химии и технологиях" (г. Владимир, 1998 г.), на

Воронежской школе "Современные проблемы механики и прикладной математики" (г. Воронеж, 1998 г.), на научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (г. Воронеж, 1998 г.), на 5-й Международной конференции "Пленки и покрытия '98" (г. Санкт-Петербург, 1998 г.), на III Всероссийской научно-технической конференции "Информационные технологии и системы" (г. Воронеж, 1999 г.), а также на отчетных научных конференциях Воронежской государственной технологической академии (1997 г., 1998 г., 1999 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 патента РФ, 6 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на 139 страницах, содержит 89 рисунков, список литературы из 117 наименований. Приложения помещены в конце работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Тенденции развития микроэлектроники направлены на стремительный рост степени интеграции до 64 Мбит и более, на уменьшение линейных размеров топологии до микронных и субмикронных размеров, на использование перспективных полупроводниковых материалов - соединений группы АШВУ, в частности, арсенида галлия, фосфита индия и др., имеющих невысокие прочностные характеристики, повышенную хрупкость по сравнением с традиционным материалом - кремнием. Использование в традиционном оборудовании для крепления, перемещения и ориентации пластин механических систем исчерпа ло свои возможности вследствие уменьшения процента выхода годных изделий из-за изломов и повреждений хрупких изделий.

Применение автоматического ориентирования полупроводниковых пластин по базовому срезу с использованием эффектов несущих воздушных прослоек позволяет уменьшить удельные нагрузки на пластины до 0,8-103 Па.

2. Применение устройств ориентированной остановки полупроводниковых пластин при их центрифугировании и транспортировании позволяет сократить длительность рабочего цикла обработки каждой пластины на этапе фотолитографии до 40 с.

3. Полученные математические модели позволяют описывать процесс ориентации пластин на несущей воздушной прослойке в условиях ее формирования неоднородно расположенными вдоль несущей поверхности воздухопод-водящими отверстиями (на основных технологических операциях - с переменным углом наклона, на вспомогательных - с переменным межцентровым шагом).

4. Математическое моделирование и практическая апробация полученных зависимостей позволили рекомендовать рациональную область значений для параметров устройства ориентации пластин при центрифугировании: радиус

3 3 сопел разгона - (0,2-0,3)-10" м; торможения - (0,3-0,4)-10" м; количество со

139 пел - 8-И2;. угол наклона сопел - (45-60)°; относительный радиус расположения сопел разгона - 0,53-0,63; торможения - 0,53-0,63; относительный радиус окружности основания конуса - 0,82-0,84, угол наклона образующей конической поверхности - (10-15)°; расход воздуха, подаваемый в пневмокамеры, должен подбираться таким образом, чтобы число Рейнольдса не превышало 5000.

5. Математическое моделирование и практическая апробация позволили рекомендовать рациональную область значений для параметров устройства ориентации пластин при их транспортировании: угол наклона устройства о

5-10)°; радиус сопел - (0,25-1,5)-10" м; угол наклона сопел - (30-60)°; длйну участка торможения - (0,25-0,50) м; расход воздуха подбирать с условием досо тижения высоты всплытия пластины - (0,3-0,6)-10" м.

6. Полученные математические модели и результаты исследований достаточно полно описывают процесс ориентации и являются основой для синтеза устройств ориентации полупроводниковых пластин по базовому срезу, отвечающих перспективным требованиям субмикронной технологии. Разработанная методика инженерного расчета устройств доведена до практического использования в качестве пакета прикладных программ.

7. Ожидаемая прибыль от использования разработанного программного обеспечения составит 50 тыс. руб.

1. Абрамов Г.В., Битюков В.К., Попов Г.В. Математическое моделирование процесса управления пневмовихревой центрифугой // Автоматизация проектирования и управления в технологических системах. Воронеж, 1990, -С. 79-82.

2. Абрамов Г.В. Повышение эффективности процесса фотолитографии полупроводниковых пластин на основе адаптивных пневмовихревых устройств. Дис. . канд. техн. наук: 05.13.01, 05.13.07. -Воронеж, 1991. 205 с.

3. Абрамов Г.В., Назина Л.И., Попов Г.В Исследование параметров вихревой воздушной прослойки в условиях дискретного поддува. // Материалы XXXVII отчетной научной конференции за 1998 год: В 2ч. / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1999. - 4.2. С. 69.

4. Абрамов Г.В., Назина Л.И., Попов Г.В. К вопросу о расчете параметров ориентирующих наклонных пневмоконвейеров. // Материалы XXXVI отчетной научной конференции за 1997 год: В 2 ч. / Воронеж, гос. технол. акад. -Воронеж, 1998. 4.2.-С. 155-159.

5. Абрамов Г.В., Назина Л.И., Попов Г.В. Исследование точности ориентации пластин вихревой газовой прослойкой. // Математическое моделирование технологических систем. Выпуск 2. Сб. науч. тр. / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1997. - С. 172-177.

6. Абрамов Г.В., Назина Л.И., Попов Г.В. Моделирование операции ориентирования плоских изделий типа тонкий сплошной диск при их транспортировании. // Современные проблемы механики и прикладной математики: Тезисы докладов школы. Воронеж, ВГУ, 1998. - С. 9.

7. Абрамов Г.В., Назина Л.И., Попов Г.В. Разработка устройств для ориентирования изделий типа тонкий сплошной диск. // Материалы XXXV отчетной научной конференции за 1996 год: В 2ч. / Воронеж, гос. технол. акад. -Воронеж, 1997,-4.2. С. 49.

8. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники / A.A. Сазонов, Р.В. Корнилов, Н.П. Кохан и др.; Под ред. A.A. Сазонова. М.: Высш. шк., 1991.-334 с.

9. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988.-639 с.

10. А. с. 1381796 СССР, МКИ В 04 В 5/00 Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины / В.К. Битюков, В.И. Кочетов, Г.В. Попов.

11. А. с. 1441996 СССР, МКИ Н 01 L 21/00 Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины / В.К. Битюков, В.И. Кочетов, Г.В. Попов.

12. A.c. 15 98770 СССР, МКИ Н 01 L 21/312 Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины / Г. В. Абрамов, В.К. Битюков, В.И. Кочетов, Г.В. Попов.

13. А. с. 1618218 СССР, МКИ Н Ol L 21/312 Центрифуга для нанесения фоторезиста на пластины / Г. В. Абрамов, В.К. Битюков, В.И. Кочетов, Г.В. Попов.

14. А. с. 1740991 СССР, МКИ G 01 В 13/22 Способ контроля шероховатости поверхности изделия / В.К. Битюков, Ю.Н. Золотарев, В.Н. Колодеж-нов, Л.М. Сырицын (СССР). № 4684480/28; Заявл. 24.04.89; Опубл. 15.06.92, Бюл. № 22. - 3 е., ил.

15. A.c. 1775752 РФ, МКИ 5 Н 01 L 21/00. Способ ориентации полупроводниковых подложек по базовому срезу и устройство для его осуществления / Банный Л.М., Петкевич Г.А. (РФ). № 4739331 // БИ. - 1992. - № 42.

16. A.c. 485930 РФ, МКИ В 65 G 51/00. Устройство для ориентации круглых пластин с боковым проемом / Сигалов Э.Б., Тяпкин С.А. (РФ). № 1930689/27-11 //БИ. - 1975.-№ 36.

17. Бёрски Д. Рост сложности ИС превращает цифровые схемы в однокристальные системы // Электроника. 1993. - №11/12 - С. 21-26.

18. Битюков В.К. Научно теоретические основы межоперационного автоматического перемещения изделий электронной техники транспортными устройствами с воздушной прослойкой. Дис. . докт. техн. наук: 05.13.07. - Во--— ронеж, 1983.-299 с.

19. Битюков В.К. Пневматическое транспортирование штучных изделий // Механизация и автоматизация производства. 1971. - № 5. - С. 17-25.

20. Битюков В.К., Колодежнов В.Н., Кущев Б.И. Пневматические конвейеры. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. - 164 с.

21. Блинов И.Г., Кожитов Л.В. Оборудование полупроводникового производства. М.: Машиностроение, 1986. - 264 с.

22. Богданов Ю.И., Богданова H.A. Контроль неплоскостности полупроводниковых пластин в субмикронной технологии // Микроэлектроника. -1998. Том 27, № 1 - С. 28-34.

23. Боков Ю.С., Жильцов В.И., Мартынов В.В., Самсонов Н.С. Системный подход к созданию субмикронной технологии // Электронная промышленность. 1993. -№ 8. - С. 7-16.

24. Волчкевич Л.И. Автоматизация производства электронной техники. М. : Высшая школа, 1988. - 287 с.

25. Валиев К.А., Орликовский A.A. Технологии СБИС. Основные тенденции развития // Электроника: наука, технология, бизнес, 1996. № 5-6. - С. 3-11.

26. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. -М.: Наука, 1973.-228 с.

27. Жильцов В.И., Мартынов В.В. Базовая субмикронная технология -основа дальнейшего развития микроэлектроники // Электронная промышленность. 1993.-№ 11/12.-С. 15-21.

28. Запорожский В.П., Лапшинов Б.А. Обработка полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1988. - 284 с.

29. Иванов A.A. Проектирование систем автоматического манипулирования миниатюрными изделиями. М.: Машиностроение, 1981. - 271 с.

30. Иванов A.A., Малов А.Н. Перемещение изделий на воздушной прослойке с торможением встречным потоком // Известия ВУЗов. Машиностроение,- 1978.-№ 11 С. 98-102.

31. Измерение и контроль в микроэлектронике / Под. ред. А.А Сазонова. М.: Высшая школа, 1984. - 258 с.

32. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям.: Пер. с нем. -М.: Наука, 1976. 576 с.

33. Колодежнов В.К. Гидромеханические и теплообменные процессы в системах с несущими прослойками при подаче и технологической обработке пищевых продуктов. Дис. . докт. техн. наук: 05.18.12. Москва, 1992. - 304 с.

34. Комаров A.C., Кравченко Л.Н., Кречмер A.M., Шаповал Л.Г. Возможности и ограничения арсенидо галлиевой технологии // Электронная промышленность. 1993. - № 9. - С. 25-29.

35. Константинеску В.Н. Газовая смазка. Перевод с румынского. М.: Машиностроение, 1968. - 709 с.

36. Концевой Ю.А., Литвинов Ю.М., Фаттахов Э.А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1982.-240 с.

37. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике"для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1978. - 832 с. ,

38. Кочетов В.И., Кущев Б.И., Попов Г.В. Влияние конструктивных ^параметров на кинематику пневмовихревых устройств технохимической обработки деталей типа тонкого сплошного диска // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1989. №2-С. 121-124.

39. Кочетов В.И. Повышение эффективности процесса центрифугирования полупроводниковых пластин на базе устройств с вихревой газовой прослойкой. Дис. . канд. техн. наук: 05.13.07. Воронеж, 1989. -239 с.

40. Лапшина Е.В. Современное состояние GaAs технологии // Автоматизация и современные технологии. - 1992. - № 6 - С. 41-43.

41. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. -736 с.

42. Мальгин С.Н. Тенденции развития электронного машиностроения // Электронная промышленность. 1992. - № 5 - С. 2-6.

43. Малкжов Б.А, Маркова Т.И. Определение положений базового и маркировочного срезов на слитке GaAs // Микроэлектроника. 1998. - Том 27, № 1 - С. 58-62.

44. Моро У. Микролитография : В 2-х ч.Ч. 1 : Пер. с англ. М.: Мир, 1990.-605 с.

45. Нисков В.Я. Универсальная базовая технология создания биполярных БИС // Электронная промышленность. 1994. - № 4-5 - С. 11-18.

46. Норлинг Д. Как сохранить лидерство на рынке ИС объемом 200 млрд. долл.? // Электроника. 1993. -№11/12 - С. 10-11.

47. Основы теории точности механизмов / Н.Г. Бруевич, Е.А. Правбто-рова, В.И. Сергеев. М.: Наука, 1988. 238 с. !

48. Пат. 1-173631 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство ориентирования полупроводниковых пластин / Ohkura electric Со LTD. (Япония). № 62329987 // РЖ ИСМ. - 1990. - Вып. 129, № 10.

49. Пат. 1-276640 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Способ совмещения полупроводниковых пластин / Fudjitsu LTD (Япония). № 63-103879 // РЖ ИСМ. - 1990. - Вып. 129, № 17.

50. Пат. 1-58658 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Способ совмещения подложки / Фудзицу К.К. (Япония). № 59-182043 // РЖ ИСМ. - 1990. - Вып. 129, №16.

51. Пат. 1-59739 Япония, МКИ 4 И 01 L 21/68. Устройство для ориентации полупроводниковой подложки / К.К. Тосиба. (Япония). № 57-87313 // РЖ ИСМ,- 1990.-Вып. 129, № 16.

52. Пат. 2-24380 Япония, МКИ 5 Н 01 L 21/68. Устройство для бесконтактного определения положения пластины / Митака коки К.К. (Япония). № 60-214774 //РЖИСМ, - 1991.-Вып. 104, №7.

53. Пат. 2-46746 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Способ определения положения фаски для ориентации ПП пластины / Бис^и. ЬТБ. (Япония). № 63197711 // РЖ ИСМ. - 1991. - Вып. 104 , № 4.

54. Пат. 3-30990 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Механизм для позиционирования полупроводниковой пластины / К.К. Никон. (Япония). № 58-95190 //РЖИСМ, - 1992.-Вып. 104, № 11.

55. Пат. 3-34218 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Устройство предварительного совмещения образца при обработке / Сокуэйся К.К. (Япония). № 18875 // РЖ ИСМ. - 1992. - Вып. 104 , № 13.

56. Пат. 3-43781 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Устройство для ориентации подложек / Токё эрэкуторон Сагами К.К. (Япония). № 63-321659 // РЖ ИСМ. - 1992. - Вып. 104, № 19.

57. Пат. 3-54859 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Устройство для позиционирования полупроводниковых пластин / Нитидэн кикай К.К. (Япония). № 59-112717//РЖ ИСМ. - 1993.-Вып. 104, №2.

58. Пат. 5-32904 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68. Способ и устройство для упорядочивания положения полупроводниковых пластин / К.К. Тосиба. (Япония). -№ 57-199091 //РЖИСМ. 1995. -Вып. 104, № 16.

59. Пат. 5-41017 Япония, МКИ 5 Н 01 Ь 21/68, О 05 Б 3/12. Устройство для определения положения полупроводниковой пластины / К.К. Никон. (Япония). -№ 61-27914 // РЖ ИСМ. 1995. - Вып. 104, № 19.

60. Пат. 5-41527 Япония, МКИ 5 В 65 в 51/03, Н 01 Ь 21/68. Устройство для подачи изделий типа полупроводниковых пластин или магнитных дисков / К.К. Хитати сэйсакусе. (Япония). № 62-58836 // РЖ ИСМ. - 1995. - Вып. 35, № 19.

61. Пат. 5-48949 Япония, МКИ 5 Н 01 L 21/68, В 25 J 16/06 // В 65 G 47/88 л 47/90. Способ задания положения полупроводниковой пластины /Фудзи дэнки К.К. (Япония). № 62-164942 // РЖ ИСМ. - 1995. - Вып. 104 , № 22.

62. Пат. 5-52065 Япония, МКИ 5 Н 01 L 21/68. Устройство для позиционирования полупроводниковых пластин / Ниппон дэнки К.К. (Япония). № 62-279721 //РЖ ИСМ. - 1995. -Вып. 104, №24.

63. Пат. 56-34092 Япония, МКИ 3 И 01 L 21/68. Устройство для установки положения полупроводниковой пластины / К.К. Токё сэймицу. (Япония). № 52-6975 // РИ ИСМ. - 1985. - Вып. 129, № 22.

64. Пат. 58-24946 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/66, 21/68. Устройство для контроля полупроводниковых пластин / К.К. Токё сэймицу. (Япония). № 52131074 // РИ ИСМ. - 1989. - Вып. 122, № з.

65. Пат. 60-24032 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство точной ориентации пластин, содержащее механизм перемещения / Hitachi seisakusho К.К. (Япония). № 58-130841 // РИ ИСМ. - 1986. - Вып. 122, № 8.

66. Пат. 60-80241 Япония, МКИ 4 Н OI L 21/68, 21/302. Устройство позиционирования с приспособлениями для поворота и определения положения полупроводниковой подложки / Hitachi seisakusho К. К. (Япония). № 58186912 // РИ ИСМ. - 1987. - Вып. 129, № 3.

67. Пат. 60-85536 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68, 21/66. Устройство для правильной ориентации полупроводниковых пластин, содержащее фотоэлектрические детекторы / Hitachi seisakusho К. К. (Япония). № 58-192406 // РИ ИСМ. - 1987. - Вып. 129, № 22.

68. Пат. 61-218142 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68, В 65 G 47/29, В 65 D 51/02. Конвейер для транспортировки полупроводниковых пластин / Kokusai electric Со LTD. (Япония). № 60-58168 // РИ ИСМ. - 1988. - Вып. 129, № 11.

69. Пат. 61-222147 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Механизм для выравнивания положения полупроводниковой пластины / Fujitsu LTD. (Япония). № 60-55391 // РИ ИСМ. - 1988. - Вып. 129, № 12.

70. Пат. 61-234544 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для позиционирования полупроводниковых пластин / Daiichi seiki К.К. (Япония). № 60-77434 //РИ ИСМ, - 1988. -Вып. 129, № 13.

71. Пат. 61-268035 Япония, МКИ 4 И 01 L 21/68. Способ установки в требуемое положение плоскости ориентации пластин интегральных схем / Nissin electric Со LTD. (Япония). № 60-110964 // РИ ИСМ. - 1988. - Вып. 129, № 17.

72. Пат. 61-270843 Япония, МКИ 4 И 01 L 21/68. Устройство для совмещения полупроводниковой пластины / Mitsubishi electric CORP. (Япония). -№ 60-112611//РИИСМ, 1988.-Вып. 129, № 18.

73. Пат. 61-27906 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для ориентации круглых пластин с плоским срезом / Фудзицу К.К. (Япония). № 56-25310//РИ ИСМ. - 1987.-Вып. 129, №6.

74. Пат. 62-11503 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для фиксации положения полупроводниковых пластин / Ясуфудзи дэнки К.К. (Япония). -№ 57-69820 // РИ ИСМ. 1988. - Вып. 129, № 4.

75. Пат. 62-183137 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68, G 05 D 3/00. Установка для позиционирования пластин / Hitachi LTD. (Япония). № 61-23764 // РИ ИСМ. - 1989. - Вып. 129, № 1.

76. Пат. 62-186545. Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Способ позиционирования ПП пластин / Nitto electric ind Со LTD. (Япония). № 61-29483 // РИ ИСМ. - 1989. - Вып. 129, № 2.

77. Пат. 62-49732 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для ориентации полупроводниковых пластин / Мицубиси дэнки К.К. (Япония). № 58-165949//РИИСМ. - 1988.-Вып. 129, №20.

78. Пат. 62-62054 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для предварительной ориентации полупроводниковых пластин / К.К. Хитати сэйсакусё (Япония). № 57-155809 // РИ ИСМ. - 1988. - Вып. 129 , № 24.

79. Пат. 63-133546 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для позиционирования полупроводниковых пластин / Soni CORP. (Япония). № 61280103 //РИИСМ, - 1989.-Вып. 129, № 12.

80. Пат. 63-144538 Япония, МКИ 4 И 01 L 21/68. Устройство для позиционирования подложек / Toshiba Corp. (Япония). № 61-291568 // РИ ИСМ. -1989.-Вып. 129, № 13.

81. Пат. 63-217638 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68, G 05 D 3/00. Способ совмещения пластин / Fudjitsu LTD. (Япония). № 62-51416 // РИ ИСМ. - 1989. -Вып. 129, № 17.

82. Пат. 63-23654 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для позиционирования подложки / К.К. Мицутоё. (Япония). № 58-200556 // РИ ИСМ. -1989.-Вып. 129, №7.

83. Пат. 63-5901 Япония, МКИ 4 Н 01 L 21/68. Устройство для совмещения полупроводниковых пластин / К.К. Хитати сэйсакусё. (Япония). № 57226039 // РИ ИСМ. - 1989. - Вып. 129, № 2.

84. Пат. 63-70436 Япония, МКИ 4 И 01 L 21/68, G 05 D 3/12. Устройство для позиционирования пластин / Canon Inc. (Япония). № 61-212749 // РИ ИСМ. - 1989. - Вып. 129, № 9.

85. Пат. JP 5060260 Япония, МКИ 5 Н 01 L 21/68. Установка фиксации положения пластины круглой формы / К.К. Никон. (Япония). № 84 230634 // РЖ ИСМ. - 1996. - Вып. 104, № 3.

86. Пат. JP 6003825 Япония, МКИ 5 Н 01 L 21/68. Устройство точного позиционирования подложки / Мицубиси матэриару К.К. (Япония). № 6127232 //РЖИСМ. - 1996. -Вып. 104, № 17.

87. Пат. JP 6020938 Япония, МКИ 5 В 65 G 51/03. Устройство транспортировки полупроводниковых пластин, с помощью воздушной струи / Сони К. К. (Япония). № 59-161427 // РЖ ИСМ. - 1996. - Вып. 035, № 24.

88. Пат. WO 94/02395, МКИ 5 В 65 G 51/01, Н 01 L 21/00. Система транспортировки деталей, работающая на текучей среде / Minnesota mining and manufacturing company. (US). № PCT/US 93/06147 // РЖ ИСМ. - 1995. - Вып. 35, № 11.

89. Пат. 2098888 RU, МКИ 6 H01 L21/68. Устройство для ориентации пластин / Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов № 96114552/25; Заявлено 22.07.96; Опубл. 10.12.97, Бюл. № 34. - 4 е.: ил.

90. Пат. 2099815 RU, МКИ 6 Н01 L21/68. Устройство для ориентации пластин / Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Попов Г.В. № 96117572/25; Заявлено 02.09.96; Опубл. 20.12.97, Бюл. № 35. - 3 е.: ил.

91. Пат. 2099816 RU, МКИ 6 Н01 L21/68. Устройство для ориентации пластин / Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов № 96117573/25; Заявлено 02.09.96; Опубл. 20.12.97, Бюл. № 35. - 3 е.: ил.

92. Пат. 2131155 RU, МКИ 6 Н01 L21/68. Устройство для ориентации пластин / Г.В. Абрамов, В.К. Битюков, Л.И. Назина, Г.В. Попов № 97120773/25; Заявлено 15.12.97; Опубл. 27.05.99, Бюл. №> 15. - 3 е.: ил.

93. Пожидаев В.Ф., Рабочий Г.М., Румянцев Б.П. О распределении давления газа по площади опорной поверхности перемещаемого бесконтактнымустройством груза // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1985. - №10 - С. 108-112.

94. Попов Г.В. Теоретические основы синтеза технологического оборудования с аэродинамическими прослойками при автоматизации производства изделий микроэлектроники. Дис. . докт. техн. наук: 05.13.07, 05.27.07. Москва, 1994.-397 с.

95. Румшиский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. - 192 с.

96. Статистическая обработка результатов экспериментов на микроЭВМ и программируемых калькуляторах / А.А. Костылев, П.В. Миляев, Ю.Д. Дорский и др.: Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ие, 1991. 304 с.

97. Таруи Я. Основы технологии СБИС : Пер. с японского. М.: Радио и связь, 1985.-480 с.

98. Тойберт П. Оценка точности результатов измерений : Пер. с нем. -М. Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.

99. Федотов Я.А. Вертикальная интеграция единственный реальный путь развития электроники // Электронная промышленность. - 1993. - № 11/12. -С. 48-57.

100. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя.: Пер. с нам. М.: Наука, 1974.-711 с.

101. Яблонский А.А., Никифорова В.М. Курс теоретической механики. Ч. 1. Статика. Кинематика. М.: Высш. школа, 1977. 368 с.

102. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Ч. 2. Динамика. М.: Высш. школа, 1977. 430 с.

103. Book of SEMI Standards, Materials, 1992, V. 5, Semiconductor Equipment and Material International, SEMI M9-90, Specifications for Polished Mono-crystalline Gallium Arsenide Slices. P. 131-149.

104. National Technology Roadmap for Semiconductors // Semiconductor Industry Association. San Jose. CA. USA. November. 1994.

105. Specification: GaAs Semi Insulating Material for Epi Materials, 1989. Interplastica International. Ltd. Cardiff. UK, 12 p.