Разработка технологического процесса (ТП)

!Лист нормоконтроля ДП.doc

(16пт)нормоконтроля дипломного проекта
(14пт)учащегося гр.
(фамилия имя отчество)
(12пт) Содержание замечаний
нарушенного нормативного документа
Подпись руководителя ДП
Пояснительная записка
(подпись) (расшифровка подписи)
(14пт)Название темы проекта

Введение, 1-11 по правильным ГОСТАМ рамка.docx

Технология производства интегральных схем на стадии подготовки кристаллов и плат к сборке в корпусах предусматривает разделение полупроводниковой пластины диэлектрической подложки с функциональными схемами на отдельные кристаллы (платы). Полупроводниковая пластина поступающая на операцию разделения и аккумулирующая в себе значительные трудовые и материальные затраты обладает большой стоимостью. Это обстоятельство налагает высокую ответственность на операцию разделения определяет ее важное место во всей технологической цепочке производства.
Требования к операции разделения пластин формируются в соответствии с требованиями предъявленными к кристаллу. Основными из них являются высокий процент выхода годных кристаллов; геометрическая точность кристаллов; низкий уровень сколов по краям кристаллов.
Разделение осуществляется по двух- или одностадийной технологии. В первом случае формируется концентратор напряжений по специально выделенным дорожкам в двух взаимно перпендикулярных направлениях либо зонах между рядами структур. Во втором случае полупроводниковая пластина разрезается насквозь например специальным алмазным режущим диском.
Традиционные методы резки применяемые в металлообрабатывающей промышленности не всегда могут быть использованы так как полупроводниковые материалы отличаются высокой твёрдостью и хрупкостью. Кроме того традиционная механическая резка сопряжена большими потерями дорогостоящего полупроводникового материала. Наибольшее распространение в технологии микроэлектроники получили следующие способы разделения пластин на кристаллы:
– резка пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива;
– резка пластин на кристаллы стальными полотнами и проволокой с применением абразива;
– разделение пластин на кристаллы скрайбированием с последующей ломкой;
– ультразвуковая резка пластин;
– разделение пластин на кристаллы травлением.
Из перечисленных способов наибольшее распространение нашли: резка алмазным режущим диском скрайбирование алмазным резцом и лазерное скрайбирование с последующей ломкой.
Качество при надрезании полупроводниковых пластин определяется необходимостью обеспечения требуемой глубины резки минимальной величины сколов (сколы не должны выходить за пределы полосы надрезания) расположения реза в пределах надрезания по осевой линии.
Стремительный рост степени интеграции МС ведет к увеличению размеров кристаллов а соответственно и к увеличению полупроводниковых пластин (диэлектрических подложек) поэтому одной из основных задач в
микроэлектронном производстве является разработка новых технологических процессов для создания ИМС. Основной целью дипломного проекта является разработка технологического процесса разделения пластин диаметром 200 мм на кристаллы на установке ЭМ-2085.
Анализ задания на дипломное проектирование
Основной задачей дипломного проектирования является разработка технологического процесса разделения пластин на кристаллы. Дипломный проект включает в себя: теоретическую практическую и графическую части.
В теоретической части необходимо будет провести анализ методов разделения пластин на кристаллы оборудования для разделения а также анализ основных вспомогательных материалов деталей конструктивных элементов. Также теоретическая часть должна содержать информацию о принципе действия оборудования; информацию о подготовке оборудования рабочего места и материалов к операции разделения пластин на кристаллы; информацию о возможных дефектах возникающих при проведении операции а также о методах их устранения и предотвращения.
Практическая часть включает в себя разработку технологического процесса разделения полупроводниковых пластин на кристаллы с выбором основных режимов для проведения процесса оснастки материалов инструмента.
В графической части необходимо будет отобразить: методы разделения полупроводниковых пластин на кристаллы на формате А1 схему установки на которой будет проводится технологический процесс на формате А1 а также алгоритм разработанного технологического процесса на формате А1.
Также дипломный проект будет содержать такие разделы как охрана труда и экономическая часть в них будут рассмотрены основные вопросы в данных областях.
Основные этапы дипломного проекта:
этап 1 – анализ технического задания с целью выявления сути оценки объёма и плана предстоящей работы;
этап 2 – выбор метода разделения пластин на кристаллы для разработки технологического процесса. На данном этапе необходимо будет рассмотреть все возможные методы разделения пластин на кристаллы и выбрать оптимальный;
этап 3 – выбор оборудования для разделения полупроводниковых пластин на кристаллы. Особое внимание при этом необходимо будет обратить на функциональность автоматизацию и возможную модернизацию в дальнейшем выбранного оборудования;
этап 4 – выбор материалов деталей и инструмента для проведения технологического процесса разделения пластин на кристаллы;
этап 5 – анализ и выбор методов контроля качества разделения пластин на кристаллы;
этап 6 – разработка технологического процесса разделения пластин на кристаллы. Данный этап является одним из основных в дипломном проекте на данном этапе необходимо будет разработать технологический процесс учитывая режимы для проведения процесса порядок работы и действия оператора выбор определенной оснастки и инструмента;
этап 7 – изучение и анализ возможных дефектов после проведения технологической операции.
Анализ методов разделения пластин на кристаллы
Наиболее распространенными промышленными способами разделения пластин на кристаллы являются:
– сквозное разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива;
– сквозное разделение пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива;
Сквозное разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива показано на рисунке 2.1. Этот метод применяется в лабораторных условиях для сквозного разделения пластин и подложек. Метод не обеспечивает высокой производительности и качества. Точность размеров кристаллов невысокая из-за неравномерности натяжения полотен в обойме их вибрации неравномерности износа. Абразивная суспензия загрязняет структуры.
Первоначально широкое применение в промышленности имела резка металлическими дисковыми пилами с применением абразивной суспензии. Это объясняется простотой и доступностью этого метода резания. Однако в настоящее время его применяют только в случае резки пластин на кристаллы. Принцип резки практически тот же что и при резке стальными полотнами. В зону резания подают абразивную суспензию которая ускоряясь за счет вращения диска с силой ударяет в обрабатываемый материал и откалывает от него микрочастицы. Процесс резания ускоряют частицы абразива постепенно обновляемые в зазоре между металлическим диском и полупроводниковой пластиной. Абразивная суспензия достаточно хорошо отводит тепло из зоны резания и специального охлаждения не требует.
Жесткость металлических дисков как правило изготавливаемых из стальных холоднокатаных лент недостаточна для резания слитков на пластины и удовлетворительное качество резания достигается только при небольших глубинах резания как было указано выше при резании на кристаллы. Абразивные порошки изготавливаются из карбида бора В4С3 карбида кремния SiC и электрокорунда Al2O3. По размерам зерна абразивные порошки подразделяются на четыре группы:
– тонкие микропорошки.
Рисунок 2.1 – Схема сквозного разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива
Сквозное разделение диском с наружной алмазной кромкой обладает по сравнению с процессом резания стальными полотнами более высокой производительностью и позволяет разделять большого диаметра пластины обеспечивает воспроизводимые размеры и форму кристаллов и плат со строго вертикальными боковыми гранями а также большой выход годных структур достигающий от 98 до 100 %. Схема процесса изображена на рисунке 2.2.
Диск закрепляется на шпинделе станка своей центральной частью. Такое закрепление не обеспечивает высокой жесткости диска. Жесткость режущей кромки обеспечивается его конструкцией. Режущая кромка выступает за наружный диаметр прижимных фланцев не более чем на 1.5 глубины резания. Алмазоносный режущий слой на металлический диск наносится с помощью специальной связки. Из всех видов связок (органическая керамическая металлическая) только металлическая связка полностью обеспечивает прочность сцепления алмазосодержащего слоя с металлическим диском и хорошую самозатачиваемость в процессе резания. Натяжение диска периодически контролируется с помощью электронного прибора и регулируется не менее одного раза за рабочую смену. Перед началом каждой резки диск проверяют на степень выработанности алмазной кромки отсутствие трещин задиров. Для точности и качества разделения пластин на кристаллы их важна правильная установка диска на барабан режущего станка. В процессе резки диск не должен вибрировать и отклоняться от плоскости. Охлаждение при резке осуществляется путем подачи.
Резка алмазным режущим диском (ДАР) наиболее простой и легко осуществимый в производственных условиях способ резки полупроводниковых материалов. Алмазная кромка диска обладает высокой режущей способностью.
Механизм резки полупроводникового материала ДАР следующий: каждое алмазное зерно представляет собой микрорезец который снимает мельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резка производится на высоких скоростях (около 5000 обмин) с одновременным участием в резании большого количества алмазных зёрен и в результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла поэтому ДАР необходимо охлаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью.
На рисунке 2.2 показана схема резки полупроводниковой пластины диском с наружной алмазной режущей кромкой. Диск 1 устанавливается на шпинделе станка и зажимается с двух сторон фланцами 2. В процессе резания алмазный режущий диск вращается с большой скоростью и охлаждается жидкостью 3. Разрезаемую полупроводниковую пластину 4 закрепляют клеящей мастикой 5 на основание 6.
Рисунок 2.2 – Схема сквозного разделения полупроводниковой пластины диском с наружной алмазной режущей кромкой
Для увеличения производительности на шпинделе станка через прокладку размещают несколько ДАР (в среднем до 200). Толщину прокладок выбирают в зависимости от требуемых размеров обработки.
Основным недостатком резки диском с наружной режущей кромкой являлась невысокая жесткость инструмента (ДАР) зависящая в основном от соотношения его размеров (толщины и внешнего диаметра). Один из путей повышения жесткости инструмента (ДАР) – увеличение скорости его вращения. Возникающие при этом центробежные силы направляют по радиусу ДАР придают ему дополнительную жесткость однако при большом числе оборотов (свыше 10 000 обмин) возникают вибрации станка и режущего инструмента.
Другой путь увеличения жесткости – это применение более толсто основы ДАР однако при этом получается большая ширина пропила также увеличиваются потери полупроводникового материала.
Жесткость инструмента может быть увеличена также за счет уменьшения разности внешнего диаметра ДАР и прижимных фланцев или прокладок. Установлено что ДАР будет обладать большей жесткостью если режущая кромка выступает за края прокладок не более чем на 1.5 толщины разрезаемого материала.
Скрайбирование является одним из методов разделения пластин на кристаллы заключающееся в том что на поверхность полупроводниковой пластины резцом лазерным лучом или другими способами наносят неглубокую риску (от английского scribe) вокруг которой концентрируются механические напряжения ослабляющие материалы. Основным достоинством метода скрайбирования наряду с высокой производительностью и культурой производства является: малая ширина прорези а следовательно и отсутствие
потерь полупроводникового материала которых невозможно избежать при использовании других методов разделения пластины на кристаллы. Наиболее широко скрайбирование используют в планарной технологии изготовления ИС когда на пластине уже сформированы полупроводниковые структуры.
Разделение осуществляется в две стадии: вначале пластины скрайбируют для чего риски наносят между готовыми структурами по свободному полю в двух взаимно перпендикулярных направлениях а затем разламывают по рискам на прямоугольные или квадратные кристаллы. Операция разламывания производится на специальном технологическом оборудовании. Схема скрайбирования алмазным резцом представлена на рисунке 2.3.
Качество скрайбирования при механическом создании риски резцом и последующей ломки в значительной степени зависит от состояния рабочей части алмазного резца. Работа резцов с изношенным режущим ребром или вершиной приводит к сколам при скрайбировании и некачественной ломке. Обычно скрайбирование выполняют резцами изготовленными из натурального алмаза которые по сравнению с более дешёвыми резцами из синтетических алмазов имеют большую стойкость. Наибольшее распространение получили резцы имеющие режущую часть в форме трёхгранной или усеченной четырёхгранной пирамиды режущими элементами которой являются ребра пирамиды.
Средняя стойкость резца (одного режущего ребра) при скрайбировании кремния составляет от 25 до 40 пластин диаметром 100 мм (3500 резов). После скрайбирования от 25 до 40 пластин или при появлений сколов на пластине резец необходимо проконтролировать под микроскопом. Как показывает опыт применять резцы с износом режущего ребра более 10 мкм нецелесообразно так как они не обеспечивают качественного скрайбирования. Кроме того при чрезмерном износе вершин режущего ребра их восстановление при переточке резца затруднено к быстрому износу резца приводит скрайбирование пластин с покрытием из окисла кремния или ионного диэлектрика. На таких пластинах необходимо предусматривать специальную (без покрытия) дорожку полупроводникового материала шириной от 50 до 75 мкм.
Рисунок 2.3 – Схема скрайбирования полупроводниковой пластины алмазным резцом
Широкое применение нашло также лазерное скрайбирование полупроводниковых пластин при котором надрез (риска) образуется не механическим а электрофизическим способом – путём испарения узкой полосы
полупроводникового материала с поверхности пластины с помощью сфокусированного лазерного пучка имеющего большую мощность излучения.
Скрайбирование лучом лазера имеет большое преимущество перед скрайбированием алмазным резцом: на рабочей поверхности пластины не происходит образования микротрещин и сколов вследствие отсутствия механического контакта «режущего инструмента» (лазерного луча) с полупроводниковым материалом; скорость скрайбирования может быть увеличена в несколько раз (от 100 до 200 ммс) благодаря тому что луч лазера всегда контактирует с поверхностью пластины; возможно скрайбирование пластин с любым в том числе с диэлектрическим покрытием; возможно не только скрайбирование на различную глубину но и сквозное разделение пластины (без последующего разламывания их на кристаллы).
Размеры риски – ширина и глубина зона термического влияния лазерного луча а также скорость скрайбирования и равномерность удаления материала по всей длине риски определяется скоростью перемещения пластин относительно лазерного луча мощностью частотой и длительностью импульсов лазерного излучения а также размером сфокусированного пятна.
Современные установки лазерного скрайбирования позволяют получать риски шириной около 30 мкм и глубиной не менее 50 мкм при скорости скрайбирования от 50 до 100 ммс. Зона термического воздействия лазерного излучения составляет при этом не более 50 – 75 мкм включая ширину риски. Скрайбирование на большую глубину в том числе сквозное разделение (на глубину до 200 мкм) выполняют с меньшей скоростью (от 5 до 10 ммс).
К недостаткам лазерного скрайбирования следует отнести большую сложность и стоимость оборудования а также необходимость специальных мер защиты рабочей поверхности от продуктов лазерной обработки образующихся в процессе испарения материала под воздействием лазерного излучения. Схема скрайбирования лазером показана на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Схема скрайбирования полупроводниковой пластины лучом лазера
Одной из новейших технологий является резание при помощи ультразвуковых колебаний частиц абразива. Ультразвуковая резка применяется при обработке полупроводниковых пластин в тех случаях когда необходимо получить кристаллы сложной конфигурации и заданного профиля. На рисунке 2.5 показана схема процесса. Под режущую кромку инструмента подается абразивная суспензия. Торец инструмента помещается на небольшом расстоянии от обрабатываемой поверхности что необходимо для достижения акустического контакта. Частицы абразивного вещества под влиянием ультразвуковой энергии приобретаемой с инструмента приобретают колебательное движение. Это движение вызывается способностью ультразвуковых волн при распространении в упругих средах (а абразивная суспензия есть упругая среда) вызывать разрежение и сгущение этих сред. В результате разрежения в абразивной суспензии образуются кавитационные пузырьки которые в момент исчезновения создают большие давления. Благодаря кавитационным явлениям частицы абразива с силой ударяются в обрабатываемый материал и выбивают из него микрочастицы. Поскольку в этом участвует большое количество частиц абразива а частота ударов равна частоте ультразвука то не смотря на незначительные размеры откалываемых частиц процесс резки происходит быстро (около 1 мммин). Так как инструменту можно придать любую форму то при помощи этого метода можно вырезать детали любой конфигурации. Станки для ультразвуковой резки обычно выполняют в виде двух отдельных частей: магнитостриктора и усилителя ультразвуковых колебаний.
Рисунок 2.5 – Схема скрайбирования при помощи ультразвуковых колебаний
Скрайбирование травлением (химическое скрабирование) — это скрабирование путём сквозного химического травления. Для проведения операции предварительно делается фотолитография с формированием окон на разделительных участках с обеих сторон пластины и вытравливаются разделительные области. Разновидностью данного метода является сквозное анизотропное травление где используется разница в скорости травления в различных направлениях кристаллографических осей. Основные недостатки ограничивающие применение метода — сложность совмещения рисунка окон для
травления обеих сторон пластины и боковое вытравливание кристаллов. Способ позволяет как протравить пластину на часть толщины так и на всю толщину. Схема скрайбирования полупроводниковой пластины травлением показана на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 — Схема скрайбирования полупроводниковой пластины
Разделение разламыванием. Разламывание выполняется машинным или ручным способом. Ручное разламывание обычно позволяет получать больший выход чем машинное. Так как при использовании многорезцовой головки производится одновременное скрайбирование всей пластины ручное разламывание позволяет если это понадобится производить разламывание в любой последовательности. Обычное разламывание производится таким образом чтобы на разделение одной пластины приходилось наименьшее число разламываний. Однако при ручном разламывании оператор может «почувствовать» когда необходимо дополнительное усилие и затем в соответствии с этим может изменить последовательность. Например если оказывается что для разламывания по одной из длинных линий необходимо избыточное давление оператор может быстро изменить последовательность и произвести сначала разламывание по белее короткой линии. Поэтому после того как пластина расколота на малые части "трудная" линия будет разделена на части малой длины благодаря чему разламывание коротких частей станет более простым. Другим преимуществом ручного разламывания является возможность наблюдения оператором каждой линии в процессе разламывания что позволяет обнаружить заблаговременно линии некачественного реза.
Наиболее распространенными являются методы разламывания проскрайбированных пластин сферой полуцилиндром и валиком.
Более универсальным является метод разламывания валиком (рисунок 2.7). Пластину помещают проскрайбированной поверхностью на упругую опору и прокатывают последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях твердым валиком диаметром от 10 до 30 мм. Усилие нагружения подбирается в зависимости от жесткости опоры. Меньший диаметр валика и более жесткие опоры используются при меньших отношениях длины кристалла к толщине пластины (1Н).
Рисунок 2.7 – Схема разламывание пластины валиком
При больших значениях параметров отношения 1Н вместо валика применяют клин с небольшим радиусом скругления который последовательно ориентируют по линиям скрайбирования полупроводниковой пластины (рисунок 2.8). Усилие нагружения при разламывании клином должно быть программируемым.
Рисунок 2.8 – Схема разламывания клином
Рисунок 2.9 – Схема разламывания пластины между двумя валиками
Анализ оборудования для разделения пластины на кристаллы
Основным оборудованием для разделения пластин на кристаллы являются следующие установки:
– ЭМ-2005 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2055 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2065 – автомат дисковой резки;
– ЭМ-2085 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2085А – полуавтомат резки полупроводниковых пластин;
– ЭМ-250А – полуавтомат лазерной резки;
– ЭМ-225М – полуавтомат дисковой резки;
– LDS-200 – автоматическая система лазерной резки
Установка ЭМ-2005 предназначена для сквозного разделения пластин на кристаллы с помощью диска с наружной режущей кромкой. Полуавтомат ЭМ-2005 содержит: микроскоп телевизионный дисплей устройство видеоконтрольное модулятор генератор блок питания 1 блок питания 2 блок вычислительный блок управления микропроцессорный кассету на 25 пластин манипуляторы.
Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2005 отображены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Технические характеристики автомата ЭМ-2005
Технические характеристики
Максимальный диаметр пластин мм
Диапазон скорости подачи стола предметного ммс
Число оборотов электрошпинделя обмин
Мощность шпинделя Вт
Деионизованная вода МПа
Электропитание и потребляемая мощность
Габаритные размеры мм
Для резки пластин на модули используется полуавтомат дисковой резки ЭМ-2055 в котором имеется кассета на 25 пластин манипуляторы обеспечивающие точную и согласованную подачу пластин с одной позиции на другую система автоматического совмещения и резки пластин. В процессе резки пластины на кристаллы осуществляется постоянный контроль за состоянием диска. По завершению резки разделённая на кристаллы пластина передаётся на очистку. Программа работы автомата построена на операционной системе Windows-95 и позволяет графически изображать весь процесс обработки пластины. Виброзащищённость конструкции обеспечена благодаря применению
основания станка из твердокаменных пород и перемещения стола предметного по координатам XY на воздушных опорах. В автомате применен бесконтактный контроль диаметра режущего диска с коррекцией глубины реза. Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2055 отображены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Технические характеристики автомата ЭМ-2055
Автомат дисковой резки ЭМ-2065 предназначен для резки пластин на носителях на кристаллы и последующей их очистки без вмешательства оператора. В автомате используется кассета на 25 пластин манипуляторы обеспечивающие точную и согласованную подачу пластин с одной позиции на другую система автоматического совмещения и резки пластин. В процессе резки пластины на кристаллы осуществляется постоянный контроль за состоянием диска. По завершению резки разделённая на кристаллы пластина передаётся на очистку. Виброзащищённость конструкции обеспечивается благодаря применению основания станка из твёрдокаменных пород и перемещения стола предметного по координатам XYj на воздушных опорах. Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2065 отображены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Технические характеристики автомата ЭМ-2065
Универсальная установка разделения подложек ЭМ-2085 предназначена для резки подложек на кристаллы в спутниках-носителях. Установка построена в соответствии с традициями общемировой практики аналогичного класса установок оснащенных одним высокопрецизионным электрошпинделем. Установка обеспечивает автоматическую резку с ручной ориентацией подложки из кремния германия сапфира керамики арсенида галлия.
Особенностями установки являются наличие гранитного основания обеспечивающего поглощение вибраций и сохранение точности при длительном сроке эксплуатации; перемещение предметного стола на воздушных опорах.
Датчики обратной связи на приводе X-Y-Z бесконтактная система для контроля глубины реза и износа лезвия расширенная память процессора и закрытая зона обработки дают возможность пользователю решить все проблемы с которыми он сталкивается при эксплуатации подобного класса оборудования.
Таблица 3.4 – Технические характеристики автомата ЭМ-2085
Максимальная толщина подложки мм
Полуавтомат резки полупроводниковых пластин ЭМ-2085А предназначен для резки полупроводниковых пластин на кристаллы в спутниках-носителях.
Полуавтомат построен в соответствии с традициями общей мировой практики аналогичного класса установок резки пластин на кристаллы в спутниках-носителях оснащенных одним высокопрецизионным электрошпинделем. Полуавтомат обеспечивает автоматическую резку с ручной ориентацией пластины.
Особенностями полуавтомата является использование высокопрецизионных линейных шариковых направляющих обеспечивающих высокие точности перемещения и легкость ремонта. Полуавтомат снабжен датчиками обратной связи на приводах X Y и Z бесконтактной системой для контроля глубины реза и износа лезвия расширенной памятью процессора и закрытой зоной обработки. Управление приводами выполнено на современной элементной базе обеспечивающей большую надежность компактность гибкость и долговечность. Полуавтомат осуществляет диагностику систем управления
приводами с выдачей оперативной информации на жидкокристаллический монитор.
При отсутствии заводской вакуумной магистрали возможно использование вакуумного насоса входящего в состав полуавтомата.
Таблица 3.5 – Технические характеристики автомата ЭМ-2085А
Установка ЭМ-250А предназначена для скрайбирования кремниевых пластин сквозной резки по заданному контуру и сверления отверстий в пластинах из кремния с помощью луча лазера.
Обработка осуществляется посредством автоматического перемещения линейно-шаговым приводом пластины в горизонтальной плоскости по координатам X Y относительно лазерного луча. Разворот рабочего стола в горизонтальной плоскости (по углу j) обеспечивает ориентацию обрабатываемой пластины по углу. Перемещение объектива лазерной системы по вертикальной оси (Z) обеспечивает заданное положение фокуса излучения. Линейно-шаговый привод с обратной связью обеспечивает высокую точность обработки при скорости линейных перемещений до 600 ммс с неравномерностью скорости не более 5%. Перемещение элементов линейно-шагового привода на воздушной подушке исключает трение и обеспечивает его высокую долговечность.
В установке используется твердотельный Nd:YAG-лазер с акустооптической модуляцией добротности. Ресурс квантрона составляет не менее 10000 ч. Ресурс лампы накачки – не менее 400 часов.
Таблица 3.6 – Технические характеристики автомата ЭМ-250А
Nd:YAG акустооптическая модуляция добротности ламповая накачка
Технические характеристики
TEM00 круговая и линейная поляризации
Длительность импульса
Частота следования импульсов кГц
Системы позиционирования:
Ширина реза (при скрайбировании кремния)
Разрешающая способность мкм
Скорость линейных перемещений ммc
Продолжение таблицы 3.6
Полуавтомат дисковой резки ЭМ-225М разработан для сквозного разрезания или надрезания полупроводниковых пластин кремния арсенида галлия и других материалов на кристаллы прямоугольной формы разделения стеклянных ситалловых поликоровых и других подложек с помощью специального алмазного круга.
Процесс совмещения пластины и проверка качества разделения контролируется оператором с помощью оптико-телевизионной системы. Система автоматизированного управления имеет встроенные функции контроля самодиагностики механизмов точного позиционирования.
Стол предметный позволяет с помощью вакуума закрепить пластину на планшайбе которая поворачивается в автоматическом или наладочном режимах на 90° с минимальным дискретом поворота 9 угловых секунд.
По координате Y шпиндель с абразивным диском вместе с телевизионным микроскопом перемещается на длину до 160 мм с минимальным дискретом 0.01. Накопленная погрешность перемещения по координате Y- 0.02мм.
Технические характеристики полуавтомата ЭМ-225М отображены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 – Технические характеристики автомата ЭМ-225М
Продолжение таблицы 3.7
Автоматическая система LDS-200. Установка представляет собой автоматическую систему лазерной резки полупроводниковых пластин. Благодаря инновационной технологии разделения Laser-Microjet которая заключается в том что луч лазера через фокусирующую линзу попадает в форсунку заполненную водой под давлением. На выходе из форсунки лазерный луч со струей воды через специальную насадку направляется на поверхность обрабатываемой заготовки. Таким образом струя воды играет роль направляющей для лазерного луча. Вследствие того что луч лазера производит обработку поверхности находясь в струе воды происходит охлаждение обрабатываемого материала что повышает качество реза и точность обработки. Данная технология позволяет избежать таких дефектов резки как: образование заусенцев обломов и повреждения материала вследствие воздействия повышенной температуры которые неизбежны при резке материалов обычными лазерами и дисковыми инструментами. Данная установка позволяет выполнять широкий спектр операций таких как резка пластин утонение материала маркировка шлифовка и др. Установка выполнена на гранитном основании что исключает вибрацию и гарантирует точность обработки. Для повышения автоматизации процесса обработки установка может укомплектовываться системами автоматической загрузки и очистки пластин после обработки.
Таблица 3.8 – Технические характеристики автомата LDS-200
Максимальная скорость ммс
твердотельный Nd:YAG импульсный
0В 220В 5060Гц 10кВт
Установка отмывки полупроводниковых пластин ЭМ-3027 предназначена для мойки струей воды смешанной с воздухом и сушки пластин после резки ее на кристаллы.
В установке используется способ струйной гидродинамической очистки заключающийся в подаче на очищаемую поверхность водяной струи смешанной со сжатым воздухом. Имеются три режима работы установки: мойка сушка- автоматическая мойка-сушка.
В качестве моющего раствора используется деионизованная вода. Сушка производится в струе очищенного подогретого сжатого воздуха или инертного газа за счет центробежного эффекта с раскручиванием пластины до 3000 обмин. В зависимости от режима работы управляющий контроллер выдаёт аналоговое задание скорости вращения центрифуги а также обеспечивает заданные скорость и ускорение.
Программируемый режим перемещения сопла высокого давления позволяет осуществлять качественную очистку широкого диапазона типоразмеров кристаллов. Движение сопла может проходить по трём разным траекториям – по радиусу по диаметру и смешанный.
Для исключения аварийных ситуаций и повреждения отмываемых пластин управляющий контроллер отслеживает наличие в системе воды вакуума и воздуха.
Для отсоса тумана образующегося при ударе струи высокого давления об очищаемую поверхность в конструкции установки предусмотрен патрубок к которому присоединяется цеховой вентиляционный отсос.
Установка выполнена в напольном исполнении со своими амортизаторами. Технические характеристики установки представлены в таблице 3.9.
Таблица 3.9 – Технические характеристики установки ЭМ-3027
Максимальный диаметр обрабатываемых пластин мм
Диапазон задания времени очистки с
Диапазон задания времени сушки с
Частота вращения центрифуги обмин
Давление сжатого воздуха МПа
Расход сжатого воздуха м3ч
Давление деионизованной воды МПа
Расход деионизованной воды (максимум) лч
Вакуумная магистраль с остаточным давлением МПа
Металлографический микроскоп ММУ-3 предназначен для визуального наблюдения непрозрачных объектов в отраженном свете при работе в светлом и темном поле и в поляризованном свете. Применяется в заводских лабораториях и непосредственно в цехах. На микроскопе можно фотографировать изображение объектов с помощью микрофотонасадок типа МФН (насадки в комплект микроскопа не входят). Микроскоп изготавливается для работы в макроклиматических районах с умеренным климатом в лабораторных помещениях при температуре воздуха от плюс 10 до плюс 35 оС и для работы в макроклиматических районах как с сухим так и с влажным тропическим климатом в лабораторных помещениях при температуре воздуха от плюс 10 до плюс 45 оС.
Таблица 3.10 – Технические характеристики микроскопа ММУ-3
Технические характеристики:
Фокусное расстояние мм
Увеличение с ахроматической линзой F=200 мм
Рабочее расстояние мм
Увеличение сахроматической линзой F=200 мм
Пределы перемещения столика мм:
в продольном направлении
в поперечном направлении
Пределы поворота столика (в среднем положении по шкале поперечных перемещений)
Пределы перемещения тубуса микроскопа в вертикальном направлении мм:
с помощью механизма грубой подачи
с помощью механизма микрометрической фокусировки
Максимальная высота объекта мм
лампа накаливания РН8-20
Масса блока питания кг
Продолжение таблицы 3.10
Анализ материалов деталей и инструмента
Алмазные режущие диски. Режущие диски предназначены для разделения пластин на кристаллы из различных материалов используемых в микроэлектронике. Стандартный посадочный и наружный диаметр дисков позволяют их эксплуатацию на любом оборудовании разделения пластин.
Режущее лезвие корпусного алмазсодержащего диска состоит из внутреннего и внешнего слоев:
– внутренний слой представляет собой прочную металлическую матрицу из никеля с равномерно распределенным синтетическим алмазным микропорошком и ультрадисперсным алмазом. Он обладает повышенной режущей способностью уменьшенной шириной реза и обеспечивает высокую производительность резки при разделении пластин;
–внешний слой режущего лезвия диска представляет собой металлическую матрицу из сплавов никеля с железом или кобальтом с равномерно распределенным в нем алмазным микропорошком меньшей степени дисперсности по сравнению с внутренним слоем и предназначен для финишной обработки граней кристаллов. Он позволяет при разделении пластин на кристаллы уменьшить количество и величину сколов с планарной стороны пластин.
Таблица 4.1 – Основные технические параметры
Технические параметры
внутренний диаметр (посадочный) мм
обрабатываемый материал
кремний керамика кварц ситалл поликор стекло
размер алмазного зерна мкм
минимальная толщина лезвия мкм
– позволяют уменьшить ширину реза при разделении полупроводниковых пластин;
– уменьшить количество и величину сколов с планарной стороны полупроводниковых пластин в 2 раза и более;
– увеличить износостойкость инструмента на 10–15 %;
– увеличить производительность резки;
– оптимальное соотношение «цена–качество».
Используемые марки дисков в производстве: NBC-ZH-2050Н фирмы «DISKO» ДАР-6 производства ГНПО «Планар».
Современный ДАР (рисунок) представляет собой алюминиевый корпус на котором электрохимическим методом осажден никель (в качестве связующего материала) с различными абразивными включениями (для разделения
полупроводниковых пластин например используют мелкие зёрна алмаза размером от 3 до 5 мкм) а затем с части корпуса никель удален химическим травлением для вскрытия режущей кромки.
Усовершенствованным вариантом ДАР является конструкция представляющая собой тончайшее лезвие в форме круга основой которого является эластичный компаунд с равномерно распределенными в нём по объёму алмазными зёрнами. Гонкое лезвие зажимается между двумя обкладками придающими ему жёсткость. Такой диск обеспечивает получение ширины реза равной его толщине.
Алмазный режущий диск – своеобразный абразивный инструмент и поэтому боковые плоскости кристалла имеют вид шлифованной поверхности. Благодаря использованию высоких скоростей движения ДАР можно резать хрупкие твёрдые и другие материмы. Качество разделения пластин и износостойкость дисков определяется в первую очередь точностью оборудования и правильным выбором технологических режимов резания. Выбор оптимального технологического режима обработки определяется свойствами обрабатываемых материалов глубиной резки и допустимым уровнем сколов.
Адгезионный носитель. При разделении полупроводниковых пластин на кристаллы с сохранением ориентации дисковую резку проводят на эластичных адгезионных носителях представляющих собой полимерные ленты с адгезионным слоем на поверхности либо на жёстких подложках в качестве которых могут использоваться бракованные кремниевые пластины графит керамика и другие материалы. Для закрепления пластины чаще всего используют «электронный» воск.
Адгезионные носители можно условно разделить на два класса: с клеящими веществами и без них.
Пленка с клеящим веществом представляет собой хлоровиниловую или полипропиленовую основу на которую наносится клеющее вещество типа акрила. Отечественная пленка изготавливается на основе поливинилхлоридной пленки с односторонним клеевым покрытием защищенным антиадгезионной пленкой.
Пленка без клеющего вещества фирмы «Дайдзе седзи» (Япония) обладает собственной клейкостью. Фирма производит восемь типов лент отличающихся толщиной силой адгезии и растяжимостью.
При использовании гибкого носителя пластины надрезаются до минимальной перемычки (около 10мкм). Операция разламывания на кристаллы характерная при скрайбировании отсутствует а осуществляется непосредственно на операции монтажа где каждый из кристаллов снимается с адгезионного носителя с подколом. Качество этого процесса в значительной степени определяется свойствами адгезионного носителя обеспечивающего ориентацию кристаллов при обработке и межоперационной транспортировке. Адгезионный носитель по физико-химическим свойствам должен быть совместим с кремниевым а также обладать исключительной равномерностью клеевого покрытия стабильностью адгезионных свойств в воде (отмывка в воде
после резки) высокой пластичностью (растягиваться от 1.5 до 2 раза) и способностью сохранять напряжённое состояние при растягивающих усилиях.
При выборе типа адгезионного носителя необходимо учитывать размеры кристаллов: чем больше кристалл тем меньшей адгезией должен область носитель. Это требование определяется необходимостью беспрепятственного съёма при монтаже.
Полупроводниковая пластина наклеенная на адгезионный носитель – ленту для сохранения ориентации разделённых кристаллов закрепляется в кассете обеспечивающей натяжение ленты. Такие кассеты выпускаются двух типов в различном конструкторском исполнении кольцеобразные и прямоугольные.
Рамочные плоские спутники прямоугольной формы выполняются обычно из нержавеющей или никелированной стали толщиной 0.5 мм или из полистирола толщиной около 2 мм. Спутник имеет центральное отверстие круглой или прямоугольной формы. Пленка растягивается и приклеивается к плоской поверхности спутника. Рамочные спутники применяются в основном при сквозном разрезании пластины поскольку не обеспечивают растяжку пленки с кристаллами. На их поверхности имеется ряд отверстий для кодирования информации о номере партии параметрах обрабатываемых пластин кристаллов и так далее. Прямоугольный контур спутника позволяет сохранить ориентацию пластины при обработке ее на различных операциях что значительно упрощает автоматизацию этих операций.
Материалы для подготовки и работы за установкой:
– спутник-носитель сформированный;
– ткань хлопчатобумажная;
– спирт этиловый ректификованный технической марки «Экстра-М»;
– двуокись углерода газообразная (высший сорт);
– вода деионизованная марки Б;
– приготовленная краска для разборки кристаллов;
– напальчники промышленные антистатические;
Технологическая оснастка:
– диск алмазосодержащий режущий;
– клапан для обдува;
– ножницы прямые тупоконечные;
– пинцет с фторопластовым наконечником;
– спутник носитель формированный;
– счетчик аэрозольных частиц;
– психрометр аспирационный;
– кисть беличья №3540;
Анализ методов контроля качества разделения пластин на кристаллы
Основное требование к методикам контроля — это скорость измерения и воспроизводимость. В условиях промышленного производства информация о ходе процесса требуется через относительно небольшой интервал промоин для обеспечения надлежащего контроля и корректировки параметров процесса. Абсолютная точность измерений большого значения не имеет так как требования к материалам обычно вырабатываются эмпирически исходя из требований предъявляемых к параметрам приборов.
Основными контролируемыми параметрами на операции являются – контроль внешнего вида контроль качества разделения пластин на кристаллы контроль качества металлизации дефекты разделения (сколы трещины) качество защитного диэлектрика дефекты поверхности.
Для контроля основных параметров пластин после операции разделения используются оптические методы они позволяют контролировать состав и свойства материалов проводить исследования операционный контроль структур и анализ технологических процессов путем регистрации интенсивности фазы спектрального состава поляризации и пространственного распределения оптического излучения взаимодействующего с исследуемыми объектами или испускаемого ими. Оптические методы исследования основаны на таких явлениях как отражение поглощение интерференция и дифракция света.
На участке сквозного разделения пластин на кристаллы используется один из основных оптических методов контроля качества – визуально-оптический (микроскопический).
Анализируемыми (информационными) параметрами при визуально-оптическом методе являются пространственно-временные распределения амплитуды частоты фазы поляризации и когерентности (временной и пространственной) оптического излучения. При этом могут быть выявлены такие дефекты как пустоты (нарушения сплошности) расслоения поры трещины инородные включения внутренние напряжения изменения физико-химических свойств и структуры материалов отклонение от заданной геометрической формы.
Визуально-оптический метод контроля заключается в визуальном осмотре под микроскопом обследуемого изделия и сравнения его с эталонным образцом либо с его изображением. С помощью этого метода контролируется: внешний вид качество поверхности чистота поверхности.
Для выделения на изображении контролируемой структуры областей дефектов и аномалий топологии используют методы оптической пространственной фильтрации которые дают возможность повысить производительность и достоверность оптических методов контроля за счет уменьшения количества информации перерабатываемой оператором. Сущность метода оптической пространственной фильтрации заключается в подавлении изображения топологии элементов ИМ оптически вычитанием изображений
контролируемой и образцовой структур или соответствующих им пространственно-частотных спектров.
В зависимости от используемого источника освещающего контролируемую структуру устройства оптической фильтрации разделяются на когерентные и некогерентные. Некогерентные устройства основаны на принципах геометрической оптики и наиболее просты по конструкции и в обращении. Одним из методов выделения дефектов регулярных структур к которым относятся фотошаблоны и кристаллы ИМ является метод когерентной пространственной фильтрации позволяющей выделять дефекты за счет различия их пространственно-частотных спектров и спектров периодических структур.
При визуально-оптическом методе контроля для осмотра поверхности объекта контроля в увеличенном масштабе применяются лупы (в том числе измерительные) и микроскопы. Микроскопы как правило в зависимости от модификации имеют увеличение от 4 до 1500 крат и при этом могут иметь измерительные функции.
Отдельно следует выделить металлографические микроскопы применяемые в одноименном методе – металлографии. Такие микроскопы позволяют исследовать макро- и микроструктуру металла с целью выявления структурных аномалий включений межкристаллитной коррозии и так далее.
Для осмотра внутренних полостей объектов при затрудненном прямом доступе используются гибкие эндоскопы жесткие эндоскопы (бороскопы) и видеоскопы. Такие приборы имеют различный диаметр и длину рабочей части иметь артикуляцию дистальной части и возможность записи фото или видео изображения контролируемой поверхности.
Для контроля шероховатости поверхности и геометрии объектов применяются триангуляционные интерференционные и голографические оптические методы.
В микроэлектронике при визуально-оптическом методе применяют микроскопы различных типов: МБС-1 МБС-2 МБС-200 МССО и так далее. На участке сквозного разделения для контроля качества используются микроскоп ММУ-3 и проекционное устройство МПУ-3.
Основные конструктивные элементы и принцип действия оборудования
Основными конструктивными элементами установки сквозного разделения пластин ЭМ-2085 являются:
– панель управления;
– видеомонитор «SVGA 15»;
– устройство технического зрения;
– блок управления микропроцессорный;
– блок управления двигателями;
– преобразователь частоты.
Полуавтомат дисковой резки ЭМ-2085 предназначен для резки полупроводниковых пластин (в дальнейшем пластин) диаметром до 200мм в спутниках рамочного типа на адгезионном носителе.
Принцип действия оборудования. Полуавтомат обеспечивает полный технологический цикл резки:
– ручная загрузка спутника с необработанной пластиной;
– полуавтоматическая ориентация пластины с системой видеообработки через телевизионную видеокамеру;
– прецизионную резку с минимальной величиной дефектной зоны.
– ручной съем спутника с обработанной пластиной диаметром до 200 мм с максимальной толщиной их 1 мм для передачи на последующие циклы мойки и сушки.
Размер кристаллов от (0.4x0.4)мм до (20х20)мм. Для кристаллов со стороной менее 1 мм соотношение минимальной стороны кристалла к его толщине не менее 2.
Полуавтомат рассчитан на работу со спутниками рамочного типа толщиной не более 2 мм наружный контур которых вписывается в окружность диаметром 294 мм.
Габаритные установочные размеры специального корпусного диска алмазного режущего используемого в полуавтомате: наружный диаметр – 56 мм толщина – 4.5 мм установочный (посадочный) диаметр – 19.05 мм.
Питание полуавтомата осуществляется от однофазной трехпроводной с нулевым проводом сети переменного тока напряжением 220В частоты 50 Гц.
Пульт оператора представляет собой технологическую клавиатуру кнопки которой предназначены для управления полуавтоматом.
Видеомонитор «SVGA15» служит для контроля работы полуавтомата и отображения необходимой информации.
Функциональная система управления полуавтоматом состоит из IBM PC совместимого компьютера включающего в себя блок управления приводами (обеспечивает так же работу с датчиками и клапанами) видеоадаптер для обработки телевизионного сигнала от видеокамеры плату обработки сигналов от линеек обратной связи.
Программа 2085.exe предназначена для управления установкой. Программа выполняет инициализацию и проверку устройств установки обеспечивает просмотр и корректировку программируемых технологических параметров выполняет команды оператора по управлению установкой во всех режимах контролирует отработку устройств и при обнаружении сбоя прерывает работу установки и сообщает об этом на экране дисплея.
Чтобы программа могла выполнять свои функции по управлению все устройства установки должны быть исправны и подключены к управляющему компьютеру.
Программное обеспечение установки функционирует под управлением операционной системы Windows 98xp и соответствует всем необходимым требованиям для windows-программы то есть возможен запуск и выполнение других программ параллельно с выполнением программы управления установкой.
Тем не менее не рекомендуется запускать одновременно другие программы (особенно требующих значительного объема файловых операций) так как это может привести к некоторому замедлению рабочего цикла. Рабочая программа установки запускается автоматически посла включения автомата и загрузки операционной системы Windows 98xp. Для запуска программы осуществляющей управление установкой необходимо включить электропитание установки. Рабочая программа установки запускается автоматически после включения автомата и загрузки операционной системы Windows 98xp.
Панель управления представляет собой технологическую клавиатуру. Описание основных рабочих клавиш на технологической клавиатуре представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Основные рабочие клавиши на технологической клавиатуре
для задания цифровых параметров (используется в форме «Настройка параметров»)
удаление символа в поле ввода в форме «Настройка параметров»
знак цифрового значения параметра (используется в форме «Настройка параметров» при нажатой клавише «Shift»)
вызывает окно помощи
перелистывание страниц в форме «Настройка параметров» или удаление предыдущего символа в поле ввода
выход из активного окна
остановка или приостановка рабочего цикла
Продолжение таблицы 6.1
запуск или продолжение рабочего цикла
клавиши вверх вниз влево вправо для перемещения в форме «Настройка параметров»
открытие файла данных настроек в «Настройка параметров»
сохранение файла данных настроек в «Настройка параметров»
включениевыключение клапана «Вода ДД»
включениевыключение клапана «Мойка ПЛ»
включениевыключение подкола. Если включается клапан «Подкол» то клапан «Вак-СП» выключается и наоборот.
включениевыключение клапана «Диск»
включениевыключение клапана «ДДатчик»
включениевыключение клапана «Корд-F»
переключение типов изображения на экране видеомонитора
вызов формы «Настройка параметров»
включениевыключение клапана «Вак-СП»
включениевыключение клапанов «Шторка» и «Сопло»
выполнение операции выхода в исходное
Zero Point V + Set Up X
вызов формы «Выход в исходное»
включениевыключение шпинделя
остановка сканирования и запуск рабочего цикла (только в режиме сканирования)
включениевыключение прямого освещения
включениевыключение бокового освещения
движение привода Z вверх
движение привода Z вниз
движение привода X влево
движение привода X вправо
поворот стола по F (по часовой стрелке)
поворот стола по F (против часовой стрелки)
движение привода вперед
движение привода назад
Видеомонитор «SVGA 15» представляет собой 15-дюймовый TFT LCD-дисплей с высоким разрешением 1024х768 TFT ЖК-панель монитора 2 75Ohm изготовленный из композиционных материалов имеет один S-видео вход.
Подготовка оборудования рабочего места и материалов для разделения пластин
Для подготовки оборудования в начале смены необходимо:
а) произвести техническое обслуживание и проверку технического состояния установки ЭМ-2085 согласно техническому описанию;
б) проверить функциональную готовность установки при необходимости произвести переналадку;
в) произвести техническое обслуживание и проверку технического состояния установки ЭМ-3027 согласно техническому описанию;
г) протереть тканью смоченной спиртом рабочую поверхность;
д) сделать запись в журнале подготовки оборудования;
е) при необходимости отключить автомат от сети.
Подготовка установки ЭМ-2085 (наладчиком) к выполнению технологического процесса:
а) проверить работу исполнительных механизмов установки;
б) проверить работу программатора набрать программу для проверки;
г) вывести полуавтомат в первоначальное положение;
д) при обнаружении неисправностей устранить.
Подготовка рабочего места. Обязанности оператора:
а) в начале смены оператор должен подготовить и содержать рабочее место согласно СТП;
б) проверить удельное сопротивление деионизованной воды на входе в автомат резки по показаниям прибора с записью в журнале. Удельное сопротивление воды не должно быть не менее 10 Момсм;
в) проверить удельное сопротивление деионизованной воды по прибору расположенному на панели деионизованной воды с записью в журнале;
г) убедится в готовности оборудования к работе по наличию записи наладчика в журнале подготовки оборудования;
д) получить у мастера или распределителя работ необходимые материалы и изделия;
е) проверить записи в сопроводительном листе и убедиться в соответствии количества и типа кристаллов указанным в сопроводительном листе в наличии подписи работницы выполнявшей предыдущую операцию;
ж) убедиться в том что сроки хранения пластин соответствуют требованиям инструкций по межоперационному хранению сборочных единиц деталей полуфабрикатов. При обнаружении несоответствия сообщить мастеру или технологу.
В начале смены мастер или распределитель должны обеспечить рабочее место следующими материалами:
– бязь отбеленная №6 салфетка 35×38мм;
– запасной алмазосодержащий режущий диск;
– спирт этиловый высший сорт.
Существуют следующие наладочные операции:
– выход в исходное положение;
– перемещение приводов манипулятором;
Режим «Выход в исходное положение» заключается в перемещении приводов в нулевые координаты. Эту операцию необходимо производить при каждом запуске рабочей программы до включения рабочего цикла.
Выход в исходное положение осуществляется нажатием клавиши «Zero Point» или щелчком левой кнопки мыши на кнопку «ИП».
Если нажать «Zero Po привод X; привод Y; привод Z; привод F.
Для выбора необходимого варианта следует воспользоваться кнопками курсора «» «» и нажать «Enter» («Применить»). Закрыть форму можно по кнопке «Exit» или с помощью мыши (нажать на кнопку «X» в правом верхнем углу или «Отмена»).
Если выбран первый вариант то сначала выходит в исходное положение двигатель Z затем все остальные. Другие варианты предусматривают выход одного соответствующего привода.
Если при запуске механизма выхода в исходное положение произошел сбой то на экране высвечивается соответствующее сообщение. Причинами сбоя может быть отсутствие наезда либо съезда с датчика.
С помощью режима «Перемещение приводов манипулятором»заданных клавиш на технологической клавиатуре можно работать с приводами в режиме манипулятора то есть вручную передвигая привод в нужную точку.
Таблица 7.1 – Обозначение кнопок манипулятора
Символ на клавиатуре
Движение шпинделя вверх
Движение шпинделя вниз
Движение стола по X влево
Движение стола по X вправо
Поворот стола по F по часовой стрелке
Поворот стола по F против часовой стрелки
Движение стола по Y вверх
Движение стола по Y вниз
Движение приводов с помехою манипуляторов может производится в трех режимах: быстром медленном и пошаговом. Пошаговый режим предполагает перемещение привода на размер кристалла. Переключение режимов «быстро» и «медленно» осуществляется клавишей «FastSlow». В режим «шаг»
клавишей «FastSlow». В режим «шаг» можно перейти с помощью кнопки «Index».
В режиме «Датчики» можно определить состояние датчика можно по цвету сработал – зеленый не сработал – красный. Расположение датчиков на изображении показано на рисунке 7.1.
– датчик исходного положения привода по координате Z;
– датчик верхний привода по координате Z;
– срабатывает при включении клапана «ВАК-СП» и наличии пластины на планшайбе стола предметного таким образом датчик вакуума является индикатором наличия пластины на столе предметном;
– определяет наличие требуемого давления воды для функционирования установки;
– по этому датчику измеряется диаметр режущего алмазного диска;
– срабатывает при перезагрузке электрошпинделя;
– датчик левый основного привода подачи по координате X;
– датчик исходного положения основного привода подачи по координате X;
– датчик ограничительный привода по координате Y;
– датчик исходного положения привода по координате Y;
– датчик конечных перемещений привода по координате F .
Рисунок 7.1 – Расположение датчиков на экране
Разработка технологического процесса разделения пластин
Технологический процесс полупроводникового производства — технологический процесс изготовления полупроводниковых изделий и материалов и состоит из последовательности технологических (обработка сборка) и контрольных операций часть производственного процесса производства полупроводниковых изделий. Техпроцесс — это масштаб технологии которая определяет размеры полупроводниковых элементов составляющих основу внутренних цепей полупроводниковых изделий.
Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров полупроводниковых структур способствуют улучшению характеристик (размеры энергопотребление стоимость) полупроводниковых приборов (микросхем процессоров микроконтроллеров и так далее).
Характеристика технологического процесса представлена в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Исходные данные для проведения технологического процесса
Сквозное разделение алмазным диском с внешней алмазосодержащей режущей кромкой
Установка для разделения
NBC-ZH-2050Н фирмы «DISKO»
Установка для отмывки и сушки пластин
Последовательность операций ТП разделения пластин на кристаллы:
– после включения установки и запуска программы 2085.exe дождаться появления на экране видеомонитора изображения (рисунок 8.1).
Рисунок 8.1 – Интерфейс программы 2085.exe
– Перед запуском рабочего цикла выйти в исходное положение для этого необходимо нажать кнопку «Zero Point» на клавиатуре.
Если программа запускается впервые либо была произведена замена режущего диска следует провести обучение установки вызвав меню по кнопке "Semi" (смотреть пункт «Основные операции обучения») и проверить набор рабочих параметров в форме «Настройка параметров» (смотреть пункт «Настройка параметров»).
– Запустить работу шпинделя нажав кнопку «Spindle» перед резкой пластин либо при определении пробного реза.
Следует избегать включений-выключений шпинделя во время работы полуавтомата.
– Уложить пластину на планшайбу предметного стола.
– Запустить рабочий цикл нажав клавишу «Start» на технологической клавиатуре при этом кнопка «Пуск» на экране изменится на «Стоп».
Если после включения установки не был сделан выход в исходное положение то после нажатия кнопки «Start» будет выполняться выход в исходное положение.
– Дождаться появления на видеомониторе изображения с надписью «Проведите ориентацию».
– Манипулируя кнопками управления приводами «Y» «Y» «Y» «Y» в режимах «Медленно» и «Быстро» нажимая кнопку «FastSlow» произвести предварительную ориентацию и позиционирование по Y.
–Произвести окончательную ручную ориентацию пластины относительно горизонтального визира повторно нажав кнопку «Start».
– Нажать кнопку «Set Up» для остановки сканирования и поворота пластины на 90о. Далее следует совместить середину разделительной дорожки пластины с горизонтальным визиром по кнопке «Start» включить сканирование и проверить а при необходимости подправить по углу разворот пластины; нажатием кнопок «Y» «Y» и манипулируя кнопками «Y» «Y» провести позиционирование по Y.
– Нажать кнопку «Set Up» для остановки сканирования.
После остановки сканирования предметный стол перемещается в зону резки и выполняется резка пластины. Процесс резки отображается на экране схематично (рисунок 8.2).
Рисунок 8.2 – Изображение процесса резки
Обрабатываемая пластина режется по двум взаимно-перпендикулярным направлениям очищается от воды и перемещается в начальное положение. Этот цикл повторяется для каждой последующей пластины.
– Произвести ручной съем спутника с обработанной пластиной с координатного стола.
– Уложить новую необработанную пластину на планшайбу предметного стола.
– Повторить переходы с 5 по 11 для всех пластин партии.
– Обработанную пластину поместить в установку ЭМ-3027 для отмывки и сушки и нажать клавишу «Пуск».
) Проверить качество отмывки пластины под микроскопом ММУ-3 на наличие кремниевой крошки.
) Контроль качества отмывки проводить для каждой пластины.
)При обнаружении крошки отмывку повторить и откорректировать режим мойки.
– Корректировка резки:
) для остановки автоматической резки необходимо нажать кнопку «Stop» на клавиатуре или щелкнуть левой кнопкой мыши по клавише «Стоп» на экране видеомонитора.
При остановке резки стол координатный вместе с пластиной переместится в зону телевизионной видеокамеры и на экране дисплея будет виден последний рез на пластине а на экране появится надпись «Останов. Резки». При необходимости можно подправить положение пластины манипулируя кнопками управления в режимах «Медленно» «Быстро» «Шаг».
) Чтобы скорректировать положение реза необходимо нажатием на клавиши «» «» вывести положение визира реза (зеленый визир) на изображение реза. Когда корректировка проведена необходимо нажать клавишу «Start» и на экране высветится следующее сообщение: «Учесть корректировки положения?»
Если необходимо учесть корректировку нажмите «Yes» («Enter»). После этого стол предметный вернется в зону резки и процесс резки продолжится.
) Для изменения настройки параметров необходимо после остановки резки нажать клавишу «Data Input» («Параметры»). На экране высветится соответствующая форма. Внесенные изменения будут сохранены по закрытию формы и учтены когда рабочий цикл будет возобновлен.
– Для прерывания рабочего цикла необходимо выполнить операцию сброса рабочего цикла. Для этого по кнопке «Semi» вызывается меню (рисунок 8.3).
Рисунок 8.3 – Изображение меню «Основные операции обучения»
Перемещая по строкам меню кнопками курсора «» «» выбрать пункт «Сброс цикла» и нажать клавишу «Enter».
– Сообщение оператору:
) при возникновении сбойной ситуации работа автомата останавливается и на экран выдается сообщение о сбое.
) Если при выходе в исходное положение привод не нашёл датчик исходного положения то на экране появится сообщение «Нет датчика исходного положения» либо если привод не съехал с датчика ИП то на экране появится сообщение «Нет съезда с датчика исходного положения». Для устранения этой сбойной ситуации следует еще раз выполнить выход в исходное положение.
) Если давление воздуха в сети недостаточно для работы автомата то на экране появится сообщение «Нет воздуха» и рабочий цикл остановится. Работу можно продолжать только тогда когда восстановлена подача воздуха. Когда подача воздуха восстановлена то необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем все запустить сначала.
) При появлении сообщения «Нет воды» процесс резки останавливается. Только при восстановлении подачи воды можно запускать рабочий цикл. Но сначала необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем уже запускать все сначала.
) Когда появляется сообщение «Нет вакуума» это может означать: нет вакуума вообще или на столе нет пластины. В этом случае нельзя продолжать процесс резки. Надо выяснить причину возникновения сбоя. Если нет вакуума вообще то продолжать рабочий цикл можно будет только после восстановления вакуума. В том случае если на столе нет пластины продолжать рабочий цикл нельзя. Необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем уже запускать все сначала.
– Настройка параметров:
) нажать клавишу «Data Input» на клавиатуре либо установить указатель мыши на кнопку «Параметры» и щелкнуть левой кнопкой мыши для входа в режим ввода параметров.
) В разделе «Технологическая карта – Пластина» ввести следующие данные:
Толщина пластины: от 0.2 до 1 мм;
Размер кристалла по X мм – зависит от типа прибора;
Размер кристалла по Y мм – зависит от типа прибора;
Скорость резки: от 15 до 70 ммс;
Скорость сканирования: от 20 до 50 ммс;
Форма пластины: окружность;
Толщина пленки: от 0.1 до 0.12 мм;
Диаметр пластины: до 200 мм.
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.4.
Рисунок 8.4 – Изображение раздела «Технологическая карта – Пластина» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Технологическая карта – Резка» ввести следующие данные:
Контроль реза: нет контроля первый последний первый-последний все разы первый-средний-последний;
Тип резки: попутная встречная попутно-встречная;
Обороты ЭШ: от 10000 до 50000;
Недорез: от 0.1 до 0.4 мм;
Подъем Z над пластиной: до 0.8;
Нач. ск. прикатки: от 5.00;
Изменение ск.: от 1.00;
Кол. резов. на ск. прикатки: от 1.00.
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.5.
Рисунок 8.5 – Изображение раздела «Технологическая карта – Резка» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Технологическая карта – Обучаемы точки» данные определяются автоматически после операций обучения установки (смотреть пункт «Основные операции обучения»).
) В разделе «Визиры» ввести следующие данные:
Ед. измерения: пикселы мкм;
Сетка по X: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает сетку;
Сетка по Y: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает сетку;
Полоса: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает отображение полосы;
Ширина полосы: от 10;
Толщина линий: от 1.
Ширина реза: 30 мкм;
Яркость – оператор определяет сам;
Контрастность – оператор определяет сам.
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.6.
Рисунок 8.6 – Изображение раздела «Визиры» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Общие настройки» необходимо выбрать параметры которые необходимы для проведения ТП: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает параметр.
Включение или отключение параметров в разделе «Общие настройки» активирует самостоятельно оператором по необходимости.
– Обучение установки
) Вызов меню «Обучение установки»
Нажать клавишу «Semi» для вызова меню обучение установки. Перемещаясь по строкам меню кнопками курсора «» «» выбрать требуемый этап обучения и нажать клавишу «Enter».
) Обучение шаблона диска.
Для того чтобы произвести обучение шаблона диска необходимо вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта "Обучение шаблона диска" (кнопками курсора «» «» «Enter») на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Провести обучение диска? Установить шаблон».
Если шаблон не установлен то клавишей «>» курсор позиционируется на кнопке «No» и нажимается «Enter». Затем необходимо установить шаблон на валу электрошпинделя и повторить операцию запуска обучения.
Если шаблон установлен то курсор устанавливается на кнопке «Yes» и нажимается «Enter».
После этого стол предметный перемещается в позицию резки электрошпиндель (ЭШ) спустится вниз и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Установить по Z точку касания шаблона?».
Пользуясь кнопкой манипулятора «Z» (G) в режимах «Медленно» - кнопка «FastSow» следует опустить электрошпиндель до соприкосновения шаблона с поверхностью планшайбы стола предметного (момент соприкосновения шаблона с поверхностью планшайбы стола предметного определяется по резкому увеличению сопротивления вращения вала электрошпинделя от руки). Только после этого следует нажать кнопку «Enter». ЭШ поднимется вверх до срабатывания датчика диска и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Записать найденные значения? 2.58».
Если найденные значения устраивают оператора то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter» и на экране появляется сообщение об окончании операции обучения: «Обучение шаблонов проведено».
В результате обучения шаблона диска на странице "Обучаемые точки" формы настроек будут занесены следующие параметры: позиция шаблона СП по Z позиция шаблона ДД по Z.
Внимание: во время обучения шаблона диска электрошпиндель должен быть отключен!
) Определение размера диска
Перед обучением размера диска необходимо закрепить диск алмазный режущий на валу ЭШ включить электрошпиндель нажав кнопку «Spindle» а после набора оборотов вала ЭШ вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта «Обучение размера диска» (кнопками курсора «» «» «Enter») ЭШ поднимется верх до срабатывания датчика диска и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Размер диска определен 5962».
В результате обучения размера диска на странице «Обучаемые точки» формы настроек будут занесены следующие параметры: позиция диска ДД по Z диаметр режущего диска.
) Обучение пробного реза
Перед обучением необходимо закрепить вручную пластину бракованную по электрическим параметрам на планшайбу стола предметного закрепить диск алмазный режущий на валу ЭШ включить его нажав кнопку «Spinde» а после набора оборотов вала ЭШ вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта «Обучение пробного реза» (кнопками курсора «» «» «Enter») на экране видеомонитора появляется запрос подтверждения запуска обучения: «Обучить положение реза? Размер диска должен быть определен!».
Если размер диска не определен то клавишей «>» курсор позиционируется на кнопке «No» и нажимается «Enter». Затем необходимо произвести обучение размера диска и повторить операцию запуска обучения пробного реза.
Если размер диска определен то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». После этого стол предметный перемещается в позицию резки электрошпиндель опустится вниз. После выполнения пробного реза стол предметный выходит в зону ориентации и на экране появляется видеоизображение. Выводится следующее: «Подведите рез по Y в цент визира».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» и с помощью кнопок «Y» «Y» совместить середину реза с горизонтальным визиром (смотреть пункт «Перемещение приводов манипулятором»). Курсор позиционируется на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». По нажатию на кнопку выводится сообщение: «Записать обученные значения?».
В подтверждение нажмите «Yes» в противном случае – «No». В результате обучения пробного реза на странице «Обучаемые точки» формы настроек будут занесен параметр: положения визира по Y.
) Уточнение размера кристалла
Данная операция проводится для компенсации и учета возможных тепловых расширений планшайбы и узлов установки. Если размеры кристалла по X и Y не заданы предварительно в форме настроек на странице «Пластина» то сначала грубо (не точно) определяются размеры кристалла а потом уточняются.
После выхода предметного стола в зону видеокамеры производится ориентация пластины. Затем уточняется размер кристалла по координате Y. По нажатию кнопки «Set Up» предметный стол поворачивается на 90о. Пластина опять ориентируется и уточняется размер кристалла по координате X.
Для того чтобы уточнить размер кристалла необходимо вызвать меню по кнопке «Semi». Выбрать пункт «Уточнение размера кристалла» (кнопками курсора «» «» «Enter»).
Произвести данную операцию можно только в режиме сканирования. Если данный пункт меню был выбран в любом другом режиме то на экране появляется сообщение: «Уточнение размера кристалла проводится только в режиме сканирования».
Пластину следует сориентировать. На экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Определить размер кристалла по Y? Пластина должна быть сориентирована!».
Если размеры кристалла уже определены то курсор устанавливается на кнопке «No» и нажимается «Enter» и производятся уточнение размера кристалла (описано ниже). Если необходимо предварительно определить размеры кристалла то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Установить дорожку на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить её середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Установить дорожку соседнего кристалла на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти дорожку соседнего кристалла и совместить её середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Размер кристалла по Y 10.000 мм! Новое значение 9.998 мм! Установить?».
В подтверждение нажмите «Yes»(в противном случае – «No») и на экране появится следующее сообщение: «Уточнить размер кристалла по Y? Пластина должна быть сориентирована!».
Если пластина не сориентирована то курсор устанавливается на кнопке «No» и нажимается «Enter». Произвести ориентацию. Затем опять вызвать меню и выбрать пункт «Уточнение размера кристалла». Если пластина сориентирована то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». Предметный стол переместится вперед по Y так чтобы край пластины находился под видеокамерой. На экране появится сообщение: «Установить дорожку на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить её середину с горизонтальным визиром (смотреть пункт «Перемещение приводов манипулятором»). Курсор позиционируется на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Предметный стол переместится назад по Y так чтобы противоположный край пластины находился под видеокамерой. На экране появится сообщение: «Установить дорожку соседнего кристалла на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить ее середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». По нажатию на кнопку выводится сообщение: «Размер кристалла по Y 10.000 мм! Новое значение 9.998 мм! Установить?».
В подтверждение нажмите «Yes» (в противном случае – «No») и на экране появится следующее сообщение: «Коррекция проведена».
По нажатию на кнопку «ОК» предметный стол подъедет центром под видеокамеру. В результате уточнения размера кристалла на странице «Пластина»
формы настроек будут занесены параметры: размер кристалла по X и размер кристалла по Y.
– Технический контроль
) Проконтролировать кристаллы под микроскопом на соответствие техническим требованиям.
) Удалить незакреплённые частицы с поверхности кристалла с помощью кисти. Очищать кисти от крошки с помощью обдувочного клапана.
) Снять пятна загрязнений с поверхности кристалла кистью КХК №3-5 смоченной спиртом.
) Изъять забракованные кристаллы с помощью присоски и положить в кассету с биркой красного цвета и надписью «Несоответствующая продукция».
) Проконтролировать все кристаллы партии сообщить мастеру или технологу о дефектах неоговоренных в карте.
– Порядок приёма и сдачи изделий с операции на операцию
После выполнения работы необходимо заполнить сопроводительный лист в котором указывается количество годных кристаллов после операции дата и время выполнения операции номер установки за которой выполнялась операция фамилия оператора и подпись. Также необходимо заполнить журнал «Сквозного разделения пластин» и передать партию разделенных пластин на следующую операцию.
Анализ дефектов возникающих при разделении пластин пути их предупреждения и устранения
Основные дефекты которые могут возникнуть при разделении пластин на кристаллы:
– сколы трещины повреждение кристаллов.
Причины возникновения: тупой резец вибрация предметного столика большое давление на резец.
Влияние на последующие операции: приводит к повышенному отходу на контроле внешнего вида; отказам при контроле электропараметров.
Методы устранения: смена режущего диска перебор зазора.
Рисунок 9.1 – Увеличенное изображение поврежденного кристалла
– Крошка на поверхности пластины.
Причины возникновения: тупой резец зазубрины на резце плохая отмывка обработанной пластины.
Влияние: Приводит к царапинам при монтаже кристалла.
Методы устранения: увеличение продолжительности мойки пластины.
Рисунок 9.2 – Увеличенное изображение крошки на поверхности
– Дефекты поверхности: пятна подтеки наличие не удаляемых шершавых частиц.
Причины возникновения: плохая отмывка обработанной пластины недостаточное время сушки.
Методы устранения: увеличение продолжительности мойки пластины соблюдение электронной гигиены.
Рисунок 9.3 – Увеличенное изображение пятен и шершавых частиц на поверхности пластины
– Шероховатость поверхности.
Причины возникновения: тупой резец зазубрины на резце загрязнения на поверхности пластины вибрация столика.
Влияние на последующие операции: приводит к отказам при контроле электропараметров приводит к повышенному отходу на контроле внешнего вида.
Рисунок 9.4 – Увеличенное изображение шероховатой поверхности
– Отклонение от геометрических размеров.
Причины возникновения: не точность настройки установки или совмещения.
Влияние: повреждение краев кристалла.
Методы устранения: перенастроить установку провести проверку на точность совмещения.
Рисунок 9.5 – Увеличенное изображение кристалла несоответствующего
заданным геометрическим размерам 100х100 мкм
– Недостаточная глубина пропила.
Причины возникновения: не точность настройки установки малое давление на резец.
Влияние: повреждение кристаллов при дальнейшем разделении пластины (на растяжке).
Методы устранения: перенастроить установку создав необходимое давление на резец.
Рисунок 9.6 – Увеличенное изображение пропила несоответствующего
– Неравномерность глубины пропила.
Причины возникновения: малое давление на резец.
Методы устранения: создав необходимое давление на резец.
Рисунок 9.7 – Увеличенное изображение неравномерности глубины
– Оплавление краев линии реза (при лазерном скрайбировании).
Причины возникновения: большая температура в местах скрайбирования лазером.
Влияние: загрязнение и повреждение кристаллов приводит к отказам на контроле электропармаметров.
Методы устранения: нанесение защитной пленки перед операцией.
Рисунок 9.8 – Увеличенное изображение оплавленных краев линии реза
При сквозном разделении пластин на кристаллы алмазосодержащим режущим диском могут возникнуть следующие дефекты:
– сколы трещины повреждения кристаллов;
– крошка на поверхности пластины;
– дефекты поверхности: пятна подтеки и так далее;
– шероховатость поверхности;
– отклонения от геометрических размеров;
– недостаточная глубина пропила;
– неравномерность глубины пропила.
Обсуждение результатов разработки ТП разделения пластин
Технологический процесс разрабатывался для полупроводниковых пластин диаметром 200мм.
При разработке ТП сквозного разделения пластин на кристаллы был использован метод сквозного разделения. Преимущества данного метода на предприятии является простота скорость и
Одним из основных направлений Филиала «Транзистор» является переход к производству полупроводниковых пластин большего диаметра. Целью дипломного проекта была разработка ТП сквозного разделения пластин на кристаллы диаметром 200мм.
Одним из осн направлений фил тр явл переход к большему диам
Основной задачей дипломного проекта была разработка ТП сквозного разделения полупроводниковых пластин диаметром 200 мм на кристаллы. Для разработки технологического процесса была использована установка сквозного разделения пластин ЭМ-2085. Данная установка позволяет разделять пластины алмазным режущим диском .
Связать с транзистором?
Энерго- и ресурсосбережения
1 Энергосбережение на предприятии
Отлично налаженная энергосистема конкретного предприятия не разделяет функции надежности и энергоэффективности. В этом нет необходимости так как они являются составляющими нормальной работы предприятия и существовать долгое время друг без друга не могут. При нерационально подобранных режимах и постоянных утечках возникает сбой в работе так как ненадежная система сама по себе не может быть эффективной. Для того чтобы каждый работник мог эффективно реализовывать все возможности используемого оборудования и процессов для решения поставленных производственных задач используя энергетические ресурсы необходим энергоменеджмент – определенный раздел управления. Управление энергетическим хозяйством предприятия – проблемный и довольно сложный процесс требующий умения проводить тщательный анализ и принимать правильные решения для того чтобы обеспечить эффективное энергосбережение на предприятии.
Самым главным мероприятием которое включает в себя энергосбережение на предприятии является применение автоматизированных систем позволяющих проводить учет электроэнергии и осуществлять оперативный контроль основных показателей энергоёмкости производимых технологических процессов на конкретных участках.
При правильной эксплуатации своевременном проведении поверки и технического обслуживания автоматизированных систем которые позволяют производить учет электроэнергии и организации диспетчерского управления процессом потребления электроэнергии должны решаются такие задачи:
– значительное уменьшение суммы платежей за электроэнергию при обоснованном снижении заявленного ранее максимума нагрузки;
– соответствие электропотребления технологических и прочих цехов определенным суточным лимитам;
– сведение к минимуму финансовых и материальных потерь возникающих от производимых системой ограничений объектов потребления;
– постепенное снижение потерь электроэнергии и активной мощности при правильном выборе состава используемого силового оборудования.
Не менее важной задачей для того чтобы обеспечить энергосбережение на предприятии является установка автоматизированных систем которые производят точный учет потребления тепловой энергии газа питьевой воды пара и тому подобное.
Пути достижения энергосбережения на предприятии:
– оборудование конкретных объектов энергетического хозяйства специальными датчиками снимающими и предоставляющими первичную информацию;
–определение контрольных точек для сбора и произведения предварительной обработки информации;
– организация пунктов управления имеющих локальные современные вычислительные сети;
– создание центрального диспетчерского пункта и локальных пунктов;
–создание взаимосвязи системы диспетчерского управления энергохозяйством и автоматизированной системы управления конкретного предприятия.
Используя полученные данные и результаты проведения их тщательного анализа составляются энергетические паспорта конкретных цехов технологических участков и предприятия в целом.
Данные о процессе энергопотребления являются основой для создания энергетического баланса конкретного предприятия который состоит из внешнего энергобаланса. Вести энергетический баланс необходимо для точного определения соотношений объемов потребляемых и утилизированных энергетических ресурсов принятия правильного решения вопроса оптимизации энергопотребления выполнение оценки проводимых мероприятий направленных на энергосбережение осуществления прогнозирования объемов закупки энергоресурсов и контроля условий потребления электроэнергии.
Энергосбережение на предприятии должно организовываться при помощи внедрения программы по его обеспечению включающей в себя специальные мероприятия проведение которых следует осуществлять в указанные сроки при соблюдении определенных правил требований и условий. Проводя мероприятия по энергосбережению важно не только предотвратить убытки на предприятиях а и позаботиться о состоянии окружающей среды сохранении природных ресурсов.
Одной из главных причин для проведения мероприятий которые могут увеличить энергосбережение на предприятии считается необходимость повышения экономической эффективности производства. Довольно большой процент энергозатрат на предприятиях объясняется моральным износом применяемого оборудования и потерях энергии при транспортировке её от поставщика к потребителю.
2 Ресурсосбережение на промышленном предприятии
На сегодня проблема ресурсосбережения особенно энергосбережения для всех предприятий Беларуси является самой острой и требующей немедленного решения. Так цены на энергоносители растут настолько стремительными темпами что при существующих технологиях их использования предприятие уже в обозримой перспективе обречено на банкротство. Если в ближайшее время не будут изысканы пути радикального снижения объемов потребления материальных ресурсов (и соответственно – уменьшения их удельных затрат в единице выпускаемой продукции) то неизбежно такое
предприятие станет убыточным так как производственные затраты превысят получаемые доходы.
Именно сейчас чрезвычайно актуальным стало изыскание резервов на самом предприятии. Однако практика показала что «местные» специалисты занимающиеся ежедневной эксплуатацией существующих технологий в силу привычки и объективно существующей рутины не имеют ни времени а порой и желания подойти к производственному процессу комплексно – с точки зрения экономии ресурсов.
Выявить реальную картину использования ресурсов на предприятии и определить резервы их экономии можно только в ходе экологического и энергетического аудита.
Относительно экономии водных ресурсов уже на этапе экологического аудита возможно (как показал опыт работы более чем на 60 предприятиях) изыскание возможностей сэкономить на предприятии от 10 до 50% используемых водных ресурсов (также без каких-либо дополнительных вложений). В первую очередь это касается предприятий с большими водооборотными системами громоздким охладительным и насосным хозяйством (добывающая нефтехимическая обрабатывающая пищевая промышленность лесное рыбное хозяйство и прочее).
Более того сэкономленные средства тут же можно рационально использовать на внутреннее самофинансирование развития производства - для внедрения более совершенных технологий и одновременное решение экологических проблем накопленных за последние годы.
Рекомендация перехода на экономичные экологически «чистые» технологии представляет собой второй и последующий этапы после проведения экологического и энергетического аудитов – путем разработки внедрения и мониторинга инвестиционных программ совершенствования экологического и энергетического менеджмента.
Экологическое обследование предприятия: выявление мест реальной экономии воды пара и других ресурсов с одновременным решением экологических проблем и практически гарантированным получением первоначальной экономии воды не менее 10% на беззатратной основе.
Энергетический аудит с разработкой беззатратных (организационных) мероприятий обеспечивающих экономию не менее 3% годовых затрат на энергоресурсы.
Внедрение экотехнологий приводящих не только к решению экологических проблем но и к реальной экономии ресурсов.
Внедрение системы энергоменеджмента включая обучение персонала предприятия и разработку адаптированных к условиям предприятия программных продуктов по автоматизированному управлению системами предприятия.

13.docx

13Охрана труда и окружающей среды
Охрана труда является очень важной и неотъемлемой частью организации рабочего процесса. В Республике Беларусь большое внимание уделяется сохранению жизни и здоровью работников. Выполнение человеком любой работы в течение длительного времени сопровождается утомлением что влияет на снижение его работоспособности. Наряду с физической и умственной нагрузкой сильное воздействие на работоспособность человека оказывает и окружающая его производственная среда (условия в которых он работает). Условия труда представляют собой совокупность факторов производственной среды которые воздействуют на функциональное состояние организма работника его здоровье и работоспособность. Они зависят от применяемого оборудования технологии предметов и продуктов труда системы защиты работников и внешних факторов которые формируют определенный микроклимат. Поэтому создание безопасных и безвредных условий труда на производстве является общегосударственной задачей и предметом особого внимания управленческих и профсоюзных органов Республики Беларусь. Закон Республики Беларусь «Об охране труда» нацеливает работодателей на профилактику травматизма и обеспечение здоровых и безопасных условий труда для всех работающих. [9]
1Правовые нормативные социально-экономические и организационные вопросы охраны труда и окружающей среды
Отдел охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности является самостоятельным структурным подразделением Филиала и подчиняется непосредственно заместителю главного инженера по охране труда окружающей среды и промышленной безопасности.
Общество) и вышестоящих организаций требованиями международных стандартов ISO серии 9000 серии 14000 СТБ 18001-2005 СТБ ISO 9001-2009 постановлениями государственных органов надзора и контроля соответствующими локальными нормативными правовыми актами нормативными правовыми актами и техническими нормативными правовыми актами Политикой в области качества Политикой в области охраны труда Экологической политикой планом работ и настоящим Положением.
Основными задачами отдела охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности являются:
а) организация работы по охране труда окружающей среды пожарной безопасности и промышленной безопасности в Филиале;
б) осуществление контроля в Филиале по охране труда окружающей среды пожарной безопасности и промышленной безопасности.
Отдел охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности осуществляет методическое руководство работой добровольных пожарных дружин Филиала инженеров по охране труда подразделений Филиала.
На отдел охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности возлагаются основные функции по организации работы по охране труда охране окружающей среды пожарной безопасности и по промышленной безопасности.
Инструктажи по охране труда на предприятии проводятся согласно «Инструкции о порядке подготовки и переподготовке стажировки инструктажа повышения квалификации и проверки знаний работающих по вопросам охраны труда» утверждены постановлением Министерства труда и социальной защиты в Республике Беларусь от 28 ноября 2008 года №175 ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ «Организация обучения безопасности труда». Служба занимается контролем за проведением инструктажей: вводного первичного на рабочем месте целевого бесед и лекции по охране труда.
Порядок расследования несчастных случаев и профессиональных заболеваний на производстве определен Правилами расследования несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний утвержденными постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 15 января 2004 года № 30.
Расследование несчастного случая на предприятии (кроме группового со смертельным или тяжелым исходом) проводится уполномоченным должностным лицом организации с участием уполномоченного представителя профсоюза (иного представительного органа работников) специалиста по охране труда или другого специалиста на которого возложены эти обязанности (заместителя руководителя организации ответственного за организацию охраны труда) а также страховщика и потерпевшего или лица представляющего его интересы (по их требованию).
Начальник отдела охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности осуществляет непосредственное руководство деятельностью своего подразделения на основе единоначалия и несет полную ответственность за
рациональное распределение обязанностей между работниками отдела охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности качественное выполнение всех задач и функций предусмотренных настоящим Положением и должностной инструкцией.
Работники отдела охраны труда окружающей среды и промышленной безопасности несут ответственность за выполнение своих должностных обязанностей определенных настоящим Положением и должностными инструкциями.
2 Анализ выполнения требований охраны труда к устройству и содержанию предприятия цехов
Завод «Транзистора» расположен на окраине города Минска расстояние до кольцевой дороги около пяти километров. Завод стоит на равнинной местности возле него есть не большой лесопарк. К заводу есть подъездные пути также есть тротуары но покрытие как дорог так и тротуаров очень повреждены и нуждаются в капитальном ремонте. Жилой сектор находится на расстоянии километра от завода. Около завода есть несколько остановок и автостоянок. Все площадки и здания для хранения материалов изделий деталей и оборудования находятся на территории завода и огорожены бетонным забором.
Стены в цеху собраны из панелей стали с жестким поливинилхлоридным покрытием и стекла; без выступов и впадин. Эти панели обеспечивают постоянство температуры и звукоизоляции. Полы в цеху бетонные покрытые линолеумом.
Потолок состоит из нагнетающе-фильтрующих блоков включающих фильтры глубокой и тонкой очистки. Потолок не пористый имеет ровную и гладкую поверхность; вытягивает пыль и легко подвергается очистке. На участке над установками расположены вытяжки.
Окна в цеху выполнены из двойного стекла высотой 3 метра шириной – 25 метра и установлены по всей длине одной из стен.
На входе в участок установлена дверь с фиксирующими пружинами для более плотного закрытия двери что обеспечивает защиту от проникновения загрязнений из технического коридора.
В цеху находятся несколько участков сборочного производства. Участок сквозного разделения пластин находится в середине цеха. Участки сборочного производства расположены рядами. Цех спроектирован и эксплуатируется в соответствии с СанПиН РБ 9-94-98 «Санитарные правила и нормы содержания и эксплуатации производственных предприятий». На участке соблюдается класс
чистоты не ниже второго (максимальное количество частиц в одном литре воздуха при размере частицы 05 мкм).
В цеху используют комбинированное освещение. Общее освещение создается люминесцентными лампами а местное – лампами накаливания.
На участке сквозного разделения пластин оборудование расположено рядами. Расстояние между оборудованием более 25 метров от задней и передней стенки установки и около полуметра от боковых стенок. На участке находится 10 установок ЭМ-2005 одна установка ЭМ-2085 а также по одной установке для визуального контроля пластин на дефекты и формирования спутника-носителя. Рядом около установок установлены стулья на которых сидят операторы. Также на участке расположены столы для персонала и руководителей шкафы для хранения личных вещей персонала и шкафы для хранения технической оснастки.
Оператор может работать за установкой как сидя так и стоя. Оснастка (диск алмазосодержащий режущий нож лезвие зажим ручка гелиевая пинцет кисть беличья) необходимая для выполнения операции расположена в техническом шкафу около установки оператора.
Наладчики не имеют собственного помещения для них оборудовано специальное место на участке где расположены два стола со стульями и шкафы с инструментом необходимым для работы.
Имеется специальное место для отдыха работников. Для этого отведено отдельное помещение в которое можно пройти через технический коридор. Длина места для отдыха составляет 3 метра ширина – 4 метра высота – 3 метра. В помещении для отдыха находятся два стола и четыре скамьи а также четыре стула. [9]
3Анализ выполнения требований безопасности к производственному оборудованию и рабочим местам
Применяемое оборудование на участке сквозного разделения пластин на кристаллы отвечает требованиям ГОСТ 12.2.003 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности» государственных стандартов и технических условий на оборудование конкретных групп видов моделей (марок) правил устройства и безопасной эксплуатации оборудования и других нормативных правовых актов эксплуатационных документов организаций– изготовителей оборудования.
Оборудование укомплектовано эксплуатационными документами в соответствии с ГОСТ2.601 «Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы».
Защитные ограждения входящие в конструкцию оборудования соответствуют ГОСТ12.2.062 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Ограждения защитные».
Конструкция защитных ограждений исключает их самопроизвольное перемещение из положения обеспечивающего защиту работающего допускает возможность его перемещения из защитного положения только с помощью инструмента.
Легкосъемные ограждения оборудования сблокированы с пусковыми устройствами электродвигателей для их отключения и предотвращения пуска при их открывании или снятии ограждений.
Откидные съемные раздвижные элементы стационарных защитных ограждений имеют удобные ручки и скобы а также устройства для фиксации их в открытом положении при открывании вверх или в закрытом положении при открывании вниз или в сторону.
Части оборудования представляющие опасность и внутренние поверхности ограждений открывающихся без применения инструмента окрашены в сигнальные цвета и обозначены знаком безопасности по ГОСТ12.4.026 «Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные и знаки безопасности».
При размещении оборудования обеспечено удобство и безопасность его обслуживания безопасность эвакуации работающих при возникновении аварийных ситуаций исключено воздействие опасностей на других работающих.
Ширина проходов между оборудованием при расположении оборудования тыльными сторонами друг к другу составляет не менее 1м при расположении оборудования передними и тыльными сторонами друг к другу – не менее 1.5м расположении рабочих мест друг против друга – не менее 3м.
Установка монтаж и перестановка оборудования производятся в соответствии с технологической планировкой.
Оборудование установлено на прочных фундаментах или основаниях.
Перед вводом в эксплуатацию нового (модернизированного) или установленного на другое место оборудования производится проверка его соответствия требованиям по ОТ комиссией по приемке оборудования в эксплуатацию назначенной приказом. По результатам проверки составляется акт ввода оборудования в эксплуатацию.
Ввод в эксплуатацию нового (модернизированного) или установленного на другое место оборудования осуществляется только при соответствии оборудования требованиям по ОТ. Датой ввода оборудования в эксплуатацию считается дата подписания акта комиссией по приемке оборудования в эксплуатацию.
Каждая единица оборудования имеет инвентарный номер.
При испытаниях эксплуатации и всех видах технического обслуживания установок могут возникнуть следующие виды опасности: электроопасность исходящая от сети переменного тока. Для защиты используется заземление сигнальные лампочки красного цвета; токоведущие части ограждены. Также проводится инструктаж по технике безопасности так как существует опасность травмирования съёмными частями установок. Существует опасность термических ожогов нагревательными элементами установок вследствие чего на опасных участках установки имеется надпись «высокая температура».
Источником токсичности являются газовые магистрали. В целях защиты от токсичности используется вытяжная вентиляция.
Питание установок обеспечивается от сети переменного тока напряжением 220 или 380В.
К работе на установках допускаются лица достигшие 18 лет прошедшие медицинский осмотр изучившие техническое описание и инструкцию по эксплуатации инструкцию по технике безопасности при работе на данном оборудовании а также прошедшие инструктаж по безопасности труда.
Установку обслуживает один оператор имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей и разрешение на работу с горючими и токсичными газами.
Наладочные работы осмотр и ремонт производится только после отключения составных частей установки от сети питания с помощью выключателей.
Одним из основных условий рациональной организации труда является правильный выбор рабочей позы на участке оператор может выполнять необходимую работу как стоя так и сидя но для удобства необходима замена стульев.
Внешняя планировка. Установка за которой работает оператор должна находиться на расстоянии полутора метра от него. Основная оснастка и кассеты с пластинами должны находиться в установленных для них местах или рядом около установки но так чтобы оператор мог взять необходимый ему инвентарь без затруднений и не отвлекаясь от процесса.
Внутренняя планировка. В шкафах (тумбочках) операторов должен находится необходимый для работы инвентарь. Порядок и расположения приспособлений инструментов сменных частей вспомогательных материалов зависит от частоты использования.
4 Электробезопасность
Система электробезопасности участков обеспечивает защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока электромагнитного поля.
Для предупреждения поражения электрическим током перед включением оборудования оператор проверяет целостность электрических проводов корпусов вилок и розеток наличие защитного заземления убеждается в его исправности по записи наладчика в журнале сдачи оборудования.
При обнаружении неисправности в работе оборудования немедленно прекращает работу выключает оборудование. К работе приступает после устранения неисправности и с разрешения мастера.
Для защиты от поражения электрическим током применяется защитное заземление блокирующие устройства автоматически отключающие напряжение установок при снятии с них защитных кожухов и ограждений. Изолирует рабочее место резиновый коврик.
Для предотвращения несчастных случаев связанных с поражением электрическим током установка заземлена и все токоведущие части изолированы от ее корпуса.
Самым простым устройством для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания является термомагнитный автоматический выключатель. Такой выключатель непрерывно замеряет ток внутри системы и если эти замеры превышают определенные значения автоматически прерывает его подачу. Выключатель должен располагать надлежащей отключающей способностью выше расчетного тока короткого замыкания в цепи в которую он вмонтирован. Но более эффективно устройство защитного отключения (УЗО). При обнаружении токов утечки исполнительный механизм УЗО обычно состоящий из пружинного привода спускового механизма и группы силовых контактов размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая электроустановка обесточивается. Применение УЗО является единственным способом обеспечения защиты при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям. Современные автоматические выключатели называют дифференциальными поскольку такие автоматы совмещают в себе и защиту от сверхтока и УЗО.
5 Анализ соблюдения требований производственной санитарии
Параметры микроклимата в производственных помещениях определяются тяжестью выполняемой работы. Работа на участке по уровню энергозатрат оператора относится к категории работ – 1б (работы на участке проводятся сидя или стоя с переносом тяжести до одного килограмма).
В соответствии с СанПиН 9-80 РБ 91-80 РБ 98 «Гигиенические требования микроклимату производственных помещений» оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах рассматриваемых производственных помещений следующие:
а) для холодного периода - температура воздуха от 21 до 23 оС; температура поверхностей от 20 до 24 оС; относительная влажность воздуха от 40 до 60%; скорость движения воздуха 01 мс.
б) для теплого периода – температура воздуха от 22 до 24 оС; температура поверхностей от 21 до 25 оС; относительная влажность воздуха от 40 до 60%; скорость движения воздуха 01 мс.
Освещение на участке сквозного разделения пластин на кристаллы выполнено в соответствии с СанПиН 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
Освещенность на рабочей поверхности составляет не менее 500 лк.
На участке общее равномерное освещение с помощью светильников с газоразрядными лампами. Естественное освещение на участке отсутствует.
Источниками шума являются вентилятор силовые трансформаторы расположенные в приборном основании электропечи установки вентиляторы
камеры обеспыливания. Уровень шума соответствует ГОСТ 12.1.003-83. и не превышает 60 дБА.
Средства индивидуальной защиты необходимы для предотвращения или уменьшения воздействия на работающего вредных и опасных факторов.
На рабочих участках применяют в качестве средств индивидуальной защиты специальную одежду: халат костюм обувь из негорючих материалов.
6 Источники загрязнения воздуха и воды отходы производства на предприятии
В производстве материалов и устройств микроэлектроники образуются и накапливаются различные технологические отходы подлежащие утилизации или переработке для вторичного использования. Отходы производства подразделяются на твердые жидкие и газообразные.
Твердые отходы подлежат вывозу на промышленную свалку и отвечают следующим требованиям: характеризоваться стабильностью свойств (не растворяться в воде не испаряться) не должны являться источниками запахов быть неагрессивными (не должны вызывать ожоги раздражения аллергические реакции) не обладать пожаровзрывоопасными свойствами не содержать драгоценных или остродефицитных металлов (Cu Cr Ni и другие).
Жидкие отходы производства подразделяются на: отходы органических веществ сточные воды отработанные концентрированные отходы неорганических веществ (электролиты травители очищающие растворы кислоты щелочи).
В промышленные сточные воды не сбрасываются следующие отходы производства: содержащие вещества которые можно утилизировать содержащие биологические жесткие поверхностно активные вещества (ПАВ) содержащие совместно ионы (F- и Cu2+ F- и Ni2+ F- и Fe3+) содержащие вещества на которые не установлены нормы предельно-допустимых концентраций (ПДК) содержащие органические вещества (органические масла смолы лаки растворители спирты альдегиды кетоны) кубовые остатки дистиляции трихлорэтилена.
К химически загрязненным сточным водам относятся воды содержащие отходы кислот щелочей солей и других веществ.
К жидким органическим отходам относятся отработанные органические растворители их смеси масла фоторезисты эмульсии углеводороды спирты кетоны и так далее загрязненные различными веществами и непригодные для дальнейшего использования в техпроцессах. Органические отходы категорически запрещается сбрасывать в сточные воды. Отходы органических веществ собираются в специальные емкости а затем – сжигаются или регенерируются.
Газообразные отходы – это загрязненный различными веществами воздух отходящий от технологического оборудования по ходу технологического процесса и удаляемый через вентиляционные системы.
Воздух удаляемый общеобменной вентиляцией и местными сбросами и содержащий вредные вещества перед выбросом в атмосферу подлежит очистке обеспечивающей требования ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. С целью предотвращения загрязнений атмосферы улавливание паров и аэрозолей кислот чаще всего производится с помощью фильтров ИФ-10 с эффективностью очистки 96 %.
Запрещается объединять в общую вытяжную установку отсосы пыли и легкоконденсирующихся паров веществ создающих при взаимодействии вредные химические соединения и их смеси.
При разработке технологического процесса по ходу которого возможно выделение вредных веществ в воздух предусматреть использование газопылеулавливающего оборудования.
Токсичными промышленными отходами называется смесь физиологически активных веществ образующихся в процессе технологического цикла в производстве и обладающих выраженным токсическим эффектом.
Полигоны складирования – далеко не универсальный способ ликвидации всего огромного количества промышленных твердых и пастообразных отходов образующихся в стране. Это вынужденная мера имеющая ограниченное применение только для токсических отходов.
Защита окружающей среды от загрязнения промышленными отходами в широких масштабах должна решаться путем внедрения малоотходных безотходных технологий в каждое производство а так же массовой утилизацией компонентов промышленных отходов в готовый продукт по принципу: отходы одного производства являются сырьем для другого производства и так далее.
7 Характеристика источников загрязнения воздуха и воды отходы производства на участке сквозного разделения пластин.
Атмосфера. При проведении операции возможно выделение в атмосферу паров спирта этилового в количестве не превышающем предельно-допустимую концентрацию (ПДК). Спирт этиловый относится к четвертому классу опасности ПДК в атмосферном воздухе –50 мгм3. Также при проведении операции выделяются токсичные пары от лент спутников-носителей для удаления паров над каждой установкой установлена вытяжная вентиляция.
При выполнении операции гидросфера не загрязняется.
При проведении операции образуются твердые отходы в виде загрязненных салфеток отходов пленки полиэтиленовой ленты-спутников. Данные отходы согласно санитарным правилам подлежат сбору в урну с последующим вывозом на промышленную площадку.
9 Мероприятия по охране окружающей среды
а) охрана воздушного бассейна:
–реконструкция ремонт монтаж и ввод в эксплуатацию эффективных пылегазоочистных установок предназначенных для улавливания обезвреживания и последующей утилизации отходящих газов от технологического оборудования и аспирационных;
–монтажные работы связанные с рационализацией тепловых систем;
–приобретение внедрение технологий и оборудования обеспечивающих снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
–оптимизация технологических процессов обеспечивающих снижение выбросов загрязняющих веществ;
–приобретение современного оборудования замена и реконструкция основного оборудования обеспечивающих эффективную очистку утилизацию нейтрализацию подавление и обезвреживание загрязняющих веществ в газах отводимых от источников выбросов;
– выполнение предписаний выданных уполномоченными органами в области охраны окружающей среды направленных на снижение выбросов вредных веществ в атмосферный воздух.
б) Охрана и рациональное использование водных ресурсов:
–совершенствование производственных процессов с целью уменьшения объемов сбросов сточных вод в природные водные объекты направленное на предотвращение загрязнения и вредного воздействия;
– строительство реконструкция модернизация: установок по очистке и доочистке сточных вод переработка жидких отходов и кубовых остатков; очистных установок и систем канализации для предприятия; установок по очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод с системой их транспортировки и очистки до установленных нормативов для действующих предприятия;
– разработка удельных норм водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции и нормативов качества отводимых вод;
– выполнение предписаний выданных уполномоченными органами в области охраны окружающей среды направленных на снижение водопотребления и водоотведения объемов сброса загрязняющих веществ со сточными водами.
в) Охрана земельных ресурсов:
–инвентаризация и ликвидация бесхозных производственных объектов загрязняющих окружающую среду;
–мероприятия по рациональному использованию земельных ресурсов зонированию земель а также проведение работ по оценке их состояния;
–выполнение мероприятий направленных на восстановление естественного природного плодородия или увеличения гумуса почв;
– выполнение предписаний выданных уполномоченными органами в области охраны окружающей среды направленных на стабилизацию и улучшение земельных ресурсов.
г) Охрана флоры и фауны
–озеленение территорий административно-территориальных единиц увеличение площадей зеленных насаждений посадок на территории предприятия;
– проведение мероприятий по сохранению естественных условий функционирования природных ландшафтов и естественной среды обитания;
– выполнение предписаний выданных уполномоченными органами в области охраны окружающей среды направленных на сохранение естественной среды обитания и биоразнообразия.
д) Экологическое просвещение и пропаганда
–повышение квалификации специалистов занимающихся экологическим просвещением и пропагандой;
– экологическая реклама пропаганда и просвещение.
На заводе существуют следующие системы водоснабжения и водоотведения: система хозяйственно-питьевого водоснабжения система артезианского водоснабжения система оборотного водоснабжения система противопожарного водоснабжения система хозяйственно-фекальной канализации система ливневой канализации система кислотно-щелочной канализации канализация фторсодержащих сточных вод система канализации цианосодержащих сточных вод.
Система хозяйственно-питьевого водоснабжения филиала подключена посредством трубопровода к системе городского водоснабжения.
Поставку воды питьевого качества осуществляет УП «Минскводоканал» в соответствии с заключенным договором. Воду питьевого качества используют на хозяйственно-питьевые производственные нужды.
Воду из подземных источников используют на технологические нужды при производственной необходимости воду из скважин № 2 5 через резервуар используют на хозяйственно-питьевые нужды.
Система оборотного водоснабжения филиала состоит из резервуара оборотной воды куда поступает вода после охлаждения технологического оборудования станции оборотного водоснабжения и градирен. После охлаждения на градирнях воду посредством насосов станции оборотного водоснабжения подают к оборудованию.
Хозяйственно-фекальные сточные воды образующиеся после использования воды в хозяйственно-бытовых целях по системе трубопроводов самотеком поступают в городской коллектор хозяйственно-фекальной канализации.
Сточные воды образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков полива и мойки водонепроницаемых дорожных покрытий и отводимые с территории филиала по системе трубопроводов самотеком поступают в городской коллектор дождевой канализации.
Сточные воды образующиеся в результате технологических процессов предварительно поступают на локальные очистные сооружения. Кислотно-щелочные фторсодержащие цианосодержащие и сточные воды содержащие соли тяжелых металлов после очистки на станции нейтрализации сбрасывают в городской коллектор хозяйственно-фекальной канализации.
10 Мероприятия по охране окружающей среды на участке сквозного разделения пластин
При проведении операций таких как сквозное разделение пластин и формирование спутника-носителя происходит выделение токсичных паров от адгезионной пленки чтобы предотвратить попадание этих паров в атмосферу используют различные фильтры которые улавливают и очищают
Производственные сточные воды проходят специальную фильтрацию в местной станции очистки с использованием в качестве фильтров соответствующих полимерных материалов затем поступают на городские или районные станции очистки. Производственные отходы подвергаются утилизации в специально отведённых местах.
На заводе решаются следующие экологические проблемы: улавливание и очистка вредных выбросов в окружающую среду; сбор и хранение а также обезвреживание отходов; выпуск документации по экологии и внедрение новых программ по решению экологических проблем.
11 Пожарная безопасность
Согласно СНБ 2.02.01 – 98 конструктивные характеристики участка сквозного разделения пластин на кристаллы принадлежат ко II степени
огнестойкости. Предел несущих элементов здания соответствует R120-К0 (предел огнестойкости 120 мин – по потере несущей способности. По пожарной опасности строительные конструкции не пожароопасные). Предел самонесущих стен соответствует RE 75-KO (предел огнестойкости 75 мин – по потере несущей способности и потере целостности независимо от того какое из двух предельных состояний наступит ранее. По пожарной опасности строительные конструкции не пожароопасные). Предел наружных ненесущих стен соответствует E30-KO (предел огнестойкости 30 минут – по потере целостности. По пожарной опасности строительные конструкции не пожароопасные).
Участок сквозного разделения пластин на кристаллы относится к категории Д (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии) помещений по взрывопожарной и пожарной опасности.
План эвакуации размещен при входе и выходе со сборочного цеха. Противопожарный инвентарь расположен в техническом коридоре около входа в сборочный цех на участке около места мастера участка установлен огнетушитель ОУ-3.

Введение, 1-11.docx

Технология производства интегральных схем на стадии подготовки кристаллов и плат к сборке в корпусах предусматривает разделение полупроводниковой пластины диэлектрической подложки с функциональными схемами на отдельные кристаллы (платы). Полупроводниковая пластина поступающая на операцию разделения и аккумулирующая в себе значительные трудовые и материальные затраты обладает большой стоимостью. Это обстоятельство налагает высокую ответственность на операцию разделения определяет ее важное место во всей технологической цепочке производства.
Требования к операции разделения пластин формируются в соответствии с требованиями предъявленными к кристаллу. Основными из них являются высокий процент выхода годных кристаллов; геометрическая точность кристаллов; низкий уровень сколов по краям кристаллов.
Разделение осуществляется по двух- или одностадийной технологии. В первом случае формируется концентратор напряжений по специально выделенным дорожкам в двух взаимно перпендикулярных направлениях либо зонах между рядами структур. Во втором случае полупроводниковая пластина разрезается насквозь например специальным алмазным режущим диском.
Традиционные методы резки применяемые в металлообрабатывающей промышленности не всегда могут быть использованы так как полупроводниковые материалы отличаются высокой твёрдостью и хрупкостью. Наибольшее распространение в технологии микроэлектроники получили следующие способы разделения пластин на кристаллы:
– резка пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива;
– резка пластин на кристаллы стальными полотнами и проволокой с применением абразива;
– разделение пластин на кристаллы скрайбированием с последующей ломкой;
– ультразвуковая резка пластин;
– разделение пластин на кристаллы травлением и другие.
Из перечисленных способов наибольшее распространение нашли: резка алмазным режущим диском скрайбирование алмазным резцом и лазерное скрайбирование с последующей ломкой.
Качество при надрезании полупроводниковых пластин определяется необходимостью обеспечения требуемой глубины резки минимальной величины сколов (сколы не должны выходить за пределы полосы надрезания) расположения реза в пределах надрезания по осевой линии. [1]
Стремительный рост степени интеграции микросхем ведет к увеличению размеров кристаллов а соответственно и к увеличению полупроводниковых пластин (диэлектрических подложек) поэтому одной из основных задач в
микроэлектронном производстве является разработка новых технологических процессов для создания ИМС. Основной целью дипломного проекта является разработка технологического процесса разделения пластин диаметром 200 мм на кристаллы на установке ЭМ-2085.
Анализ задания на дипломное проектирование
Основной задачей дипломного проектирования является разработка технологического процесса разделения пластин на кристаллы. Дипломный проект включает в себя: теоретическую практическую и графическую части.
В теоретической части необходимо будет провести анализ методов разделения пластин на кристаллы оборудования для разделения а также анализ основных вспомогательных материалов деталей конструктивных элементов. Также теоретическая часть должна содержать информацию о принципе действия оборудования; информацию о подготовке оборудования рабочего места и материалов к операции разделения пластин на кристаллы; информацию о возможных дефектах возникающих при проведении операции а также о методах их устранения и предотвращения.
Практическая часть включает в себя разработку технологического процесса разделения полупроводниковых пластин на кристаллы с выбором основных режимов для проведения процесса оснастки материалов инструмента.
В графической части необходимо будет отобразить: методы разделения полупроводниковых пластин на кристаллы схему установки на которой будет проводится технологический процесс а также алгоритм разработанного технологического процесса.
Также дипломный проект будет содержать такие разделы как охрана труда и экономическая часть в них будут рассмотрены основные вопросы в данных областях. [1]
Основные этапы дипломного проекта:
этап 1 – анализ технического задания с целью выявления сути оценки объёма и плана предстоящей работы;
этап 2 – выбор метода разделения пластин на кристаллы для разработки технологического процесса. На данном этапе необходимо будет рассмотреть все возможные методы разделения пластин на кристаллы и выбрать оптимальный;
этап 3 – выбор оборудования для разделения полупроводниковых пластин на кристаллы;
этап 4 – выбор материалов деталей и инструмента для проведения технологического процесса разделения пластин на кристаллы;
этап 5 – анализ и выбор методов контроля качества разделения пластин на кристаллы;
этап 6 – разработка технологического процесса разделения пластин на кристаллы. Данный этап является одним из основных в дипломном проекте на данном этапе необходимо будет разработать технологический процесс учитывая режимы для проведения процесса порядок работы и действия оператора выбор определенной оснастки и инструмента;
этап 7 – изучение и анализ возможных дефектов после проведения технологической операции.
Анализ методов разделения пластин на кристаллы
Наиболее распространенными промышленными способами разделения пластин на кристаллы являются:
– сквозное разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива;
– сквозное разделение пластин на кристаллы диском с наружной режущей кромкой или с применением абразива;
– разделение пластин на кристаллы травлением.
Сквозное разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива показано на рисунке 2.1. Этот метод применяется в лабораторных условиях для сквозного разделения пластин и подложек. Метод не обеспечивает высокой производительности и качества. Точность размеров кристаллов невысокая из-за неравномерности натяжения полотен в обойме их вибрации неравномерности износа. Абразивная суспензия загрязняет структуры.
Первоначально широкое применение в промышленности имела резка металлическими дисковыми пилами с применением абразивной суспензии. Это объясняется простотой и доступностью этого метода резания. Однако в настоящее время его применяют только в случае резки пластин на кристаллы. Принцип резки практически тот же что и при резке стальными полотнами. В зону резания подают абразивную суспензию которая ускоряясь за счет вращения диска с силой ударяет в обрабатываемый материал и откалывает от него микрочастицы.
Жесткость металлических дисков как правило изготавливаемых из стальных холоднокатаных лент недостаточна для резания слитков на пластины и удовлетворительное качество резания достигается только при небольших глубинах резания как было указано выше при резании на кристаллы. [1]
Рисунок 2.1 – Схема сквозного разделение пластин на кристаллы стальными полотнами или проволокой с применением абразива
Сквозное разделение диском с наружной алмазной кромкой обладает по сравнению с процессом резания стальными полотнами более высокой производительностью и позволяет разделять большого диаметра пластины обеспечивает воспроизводимые размеры и форму кристаллов и плат со строго вертикальными боковыми гранями а также большой выход годных структур достигающий от 98 до 100 %. Схема процесса изображена на рисунке 2.2.
На рисунке 2.2 показана схема резки полупроводниковой пластины диском с наружной алмазной режущей кромкой. Диск закрепляется на шпинделе станка своей центральной частью. Такое закрепление не обеспечивает высокой жесткости диска. Жесткость режущей кромки обеспечивается его конструкцией. Режущая кромка выступает за наружный диаметр прижимных фланцев не более чем на полтора глубины резания. Алмазоносный режущий слой на металлический диск наносится с помощью специальной связки. Из всех видов связок (органическая керамическая металлическая) только металлическая связка полностью обеспечивает прочность сцепления алмазосодержащего слоя с металлическим диском и хорошую самозатачиваемость в процессе резания. Натяжение диска периодически контролируется с помощью электронного прибора и регулируется не менее одного раза за рабочую смену. Перед началом каждой резки диск проверяют на степень выработанности алмазной кромки отсутствие трещин задиров. Для точности и качества разделения пластин на кристаллы их важна правильная установка диска на барабан режущего станка. В процессе резки диск не должен вибрировать и отклоняться от плоскости. Охлаждение при резке осуществляется путем подачи.
Механизм резки полупроводникового материала ДАР следующий: каждое алмазное зерно представляет собой микрорезец который снимает мельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резка производится на высоких скоростях (около 5000 обмин) с одновременным участием в резании большого количества алмазных зёрен и в результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла поэтому ДАР необходимо охлаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью.
Рисунок 2.2 – Схема сквозного разделения полупроводниковой пластины диском
с наружной алмазной режущей кромкой
Для увеличения производительности на шпинделе станка через прокладку размещают несколько ДАР (в среднем до 200). Толщину прокладок выбирают в зависимости от требуемых размеров обработки.
Резка алмазным режущим диском (ДАР) наиболее простой и легко осуществимый в производственных условиях способ резки полупроводниковых материалов. Алмазная кромка диска обладает высокой режущей способностью.
Основным недостатком резки диском с наружной режущей кромкой являлась невысокая жесткость инструмента (ДАР) зависящая в основном от соотношения его размеров (толщины и внешнего диаметра). Один из путей повышения жесткости инструмента (ДАР) – увеличение скорости его вращения. Возникающие при этом центробежные силы направляют по радиусу ДАР придают ему дополнительную жесткость однако при большом числе оборотов (свыше 10 000 обмин) возникают вибрации станка и режущего инструмента.
Другой путь увеличения жесткости – это применение более толстой основы ДАР однако при этом получается большая ширина пропила также увеличиваются потери полупроводникового материала.
Жесткость инструмента может быть увеличена также за счет уменьшения разности внешнего диаметра ДАР и прижимных фланцев или прокладок. Установлено что ДАР будет обладать большей жесткостью если режущая кромка выступает за края прокладок не более чем на полтора раза толщины разрезаемого материала.
Скрайбирование является одним из методов разделения пластин на кристаллы заключающееся в том что на поверхность полупроводниковой пластины резцом лазерным лучом или другими способами наносят неглубокую риску (от английского scribe) вокруг которой концентрируются механические напряжения ослабляющие материалы. Основным достоинством метода скрайбирования наряду с высокой производительностью и культурой производства является: малая ширина прорези а следовательно и отсутствие
потерь полупроводникового материала которых невозможно избежать при использовании других методов разделения пластины на кристаллы. Наиболее широко скрайбирование используют в планарной технологии изготовления интегральных схем когда на пластине уже сформированы полупроводниковые структуры.
Разделение осуществляется в две стадии: вначале пластины скрайбируют для чего риски наносят между готовыми структурами по свободному полю в двух взаимно перпендикулярных направлениях а затем разламывают по рискам на прямоугольные или квадратные кристаллы. Операция разламывания производится на специальном технологическом оборудовании. Схема скрайбирования алмазным резцом представлена на рисунке 2.3.
Работа резцов с изношенным режущим ребром или вершиной приводит к сколам при скрайбировании и некачественной ломке. Обычно скрайбирование выполняют резцами изготовленными из натурального алмаза
которые по сравнению с более дешёвыми резцами из синтетических алмазов имеют большую стойкость. Наибольшее распространение получили резцы имеющие режущую часть в форме трёхгранной или усеченной четырёхгранной пирамиды режущими элементами которой являются ребра пирамиды. [1]
Средняя стойкость резца (одного режущего ребра) при скрайбировании кремния составляет от 25 до 40 пластин диаметром 100 мм (3500 резов). После скрайбирования от 25 до 40 пластин или при появлений сколов на пластине резец необходимо проконтролировать под микроскопом. Как показывает опыт применять резцы с износом режущего ребра более 10 мкм нецелесообразно так как они не обеспечивают качественного скрайбирования. Кроме того при чрезмерном износе вершин режущего ребра их восстановление при переточке резца затруднено к быстрому износу резца приводит скрайбирование пластин с покрытием из окисла кремния или ионного диэлектрика. На таких пластинах необходимо предусматривать специальную (без покрытия) дорожку полупроводникового материала шириной от 50 до 75 мкм.
Рисунок 2.3 – Схема скрайбирования полупроводниковой пластины алмазным резцом
Широкое применение нашло также лазерное скрайбирование полупроводниковых пластин при котором надрез (риска) образуется не механическим а электрофизическим способом – путём испарения узкой полосы полупроводникового материала с поверхности пластины с помощью сфокусированного лазерного пучка имеющего большую мощность излучения.
Скрайбирование лучом лазера имеет большое преимущество перед скрайбированием алмазным резцом: на рабочей поверхности пластины не происходит образования микротрещин и сколов вследствие отсутствия механического контакта «режущего инструмента» (лазерного луча) с полупроводниковым материалом; скорость скрайбирования может быть увеличена в несколько раз (от 100 до 200 ммс) благодаря тому что луч лазера всегда контактирует с поверхностью пластины; возможно скрайбирование пластин с любым в том числе с диэлектрическим покрытием; возможно не только скрайбирование на различную глубину но и сквозное разделение пластины (без последующего разламывания их на кристаллы).
Размеры риски – ширина и глубина зона термического влияния лазерного луча а также скорость скрайбирования и равномерность удаления материала по всей длине риски определяется скоростью перемещения пластин относительно
лазерного луча мощностью частотой и длительностью импульсов лазерного излучения а также размером сфокусированного пятна.
Современные установки лазерного скрайбирования позволяют получать риски шириной около 30 мкм и глубиной не менее 50 мкм при скорости скрайбирования от 50 до 100 ммс. Зона термического воздействия лазерного излучения составляет при этом не более 75 мкм включая ширину риски. Скрайбирование на большую глубину в том числе сквозное разделение (на глубину до 200 мкм) выполняют с меньшей скоростью (от 5 до 10 ммс).
К недостаткам лазерного скрайбирования следует отнести большую сложность и стоимость оборудования а также необходимость специальных мер защиты рабочей поверхности от продуктов лазерной обработки образующихся в процессе испарения материала под воздействием лазерного излучения. Схема скрайбирования лазером показана на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Схема скрайбирования полупроводниковой пластины
Одной из технологий разделения является резание при помощи ультразвуковых колебаний частиц абразива. Ультразвуковая резка применяется при обработке полупроводниковых пластин в тех случаях когда необходимо получить кристаллы сложной конфигурации и заданного профиля. На рисунке 2.5 показана схема процесса. Под режущую кромку инструмента подается абразивная суспензия. Торец инструмента помещается на небольшом расстоянии от обрабатываемой поверхности что необходимо для достижения акустического контакта. Частицы абразивного вещества под влиянием ультразвуковой энергии приобретаемой с инструмента приобретают колебательное движение. Это движение вызывается способностью ультразвуковых волн при распространении в упругих средах (а абразивная суспензия есть упругая среда) вызывать разрежение и сгущение этих сред. Благодаря кавитационным явлениям частицы абразива с силой ударяются в обрабатываемый материал и выбивают из него микрочастицы.
Поскольку в этом участвует большое количество частиц абразива а частота ударов равна частоте ультразвука то не смотря на незначительные размеры откалываемых частиц процесс резки происходит быстро (около 1 мммин). Так как инструменту можно придать любую форму то при помощи этого метода можно вырезать детали любой конфигурации. Станки для ультразвуковой резки обычно выполняют в виде двух отдельных частей: магнитостриктора и усилителя ультразвуковых колебаний.
Рисунок 2.5 – Схема скрайбирования при помощи ультразвуковых
Скрайбирование травлением (химическое скрабирование) — это скрабирование путём сквозного химического травления. Для проведения операции предварительно делается фотолитография с формированием окон на разделительных участках с обеих сторон пластины и вытравливаются разделительные области. Разновидностью данного метода является сквозное анизотропное травление где используется разница в скорости травления в различных направлениях кристаллографических осей. Основные недостатки ограничивающие применение метода — сложность совмещения рисунка окон для
травления обеих сторон пластины и боковое вытравливание кристаллов. Способ позволяет как протравить пластину на часть толщины так и на всю толщину. [1] Схема скрайбирования полупроводниковой пластины травлением показана на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 — Схема скрайбирования полупроводниковой пластины
Разделение разламывание выполняется машинным или ручным способом. Ручное разламывание обычно позволяет получать больший выход чем машинное. Так как при использовании многорезцовой головки производится одновременное скрайбирование всей пластины ручное разламывание позволяет если это понадобится производить разламывание в любой последовательности. Обычное разламывание производится таким образом чтобы на разделение одной пластины приходилось наименьшее число разламываний. Однако при ручном разламывании оператор может «почувствовать» когда необходимо дополнительное усилие и затем в соответствии с этим может изменить последовательность. Например если оказывается что для разламывания по одной из длинных линий необходимо избыточное давление оператор может быстро изменить последовательность и произвести сначала разламывание по белее короткой линии. Поэтому после того как пластина расколота на малые части «трудная» линия будет разделена на части малой длины благодаря чему разламывание коротких частей станет более простым. Другим преимуществом ручного разламывания является возможность наблюдения оператором каждой линии в процессе разламывания что позволяет обнаружить заблаговременно линии некачественного реза. [2]
Наиболее распространенными являются методы разламывания проскрайбированных пластин сферой полуцилиндром и валиком.
Более универсальным является метод разламывания валиком (рисунок 2.7). Пластину помещают проскрайбированной поверхностью на упругую опору и прокатывают последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях твердым валиком диаметром от 10 до 30 мм. Усилие нагружения подбирается в зависимости от жесткости опоры. Меньший диаметр валика и более жесткие опоры используются при меньших отношениях длины кристалла к толщине пластины (1Н).
Рисунок 2.7 – Схема разламывание пластины валиком
При больших значениях параметров отношения 1Н вместо валика применяют клин с небольшим радиусом скругления который последовательно ориентируют по линиям скрайбирования полупроводниковой пластины
(рисунок 2.8). Усилие нагружения при разламывании клином должно быть программируемым. Схема разламывания пластины между двумя валиками представлена на рисунке 2.9.
Рисунок 2.8 – Схема разламывания клином
Рисунок 2.9 – Схема разламывания пластины между двумя валиками
Анализ оборудования для разделения пластины на кристаллы
Основным оборудованием для разделения пластин на кристаллы являются следующие установки:
– ЭМ-2005 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2055 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2065 – автомат дисковой резки;
– ЭМ-2085 – полуавтомат дисковой резки с наружной режущей кромкой;
– ЭМ-2085А – полуавтомат резки полупроводниковых пластин;
– ЭМ-250А – полуавтомат лазерной резки;
– ЭМ-225М – полуавтомат дисковой резки;
– LDS-200 – автоматическая система лазерной резки.
Установка ЭМ-2005 предназначена для сквозного разделения пластин на кристаллы с помощью диска с наружной режущей кромкой. Полуавтомат ЭМ-2005 содержит: микроскоп телевизионный дисплей устройство видеоконтрольное модулятор генератор два блока питания блок вычислительный блок управления микропроцессорный кассету на 25 пластин манипуляторы. [3]
Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2005 отображены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Технические характеристики автомата ЭМ-2005
Технические характеристики
Максимальный диаметр пластин мм
Диапазон скорости подачи стола предметного ммс
Число оборотов электрошпинделя обмин
Мощность шпинделя Вт
Деионизованная вода МПа
Электропитание и потребляемая мощность
Габаритные размеры мм
Для резки пластин на модули используется полуавтомат дисковой резки ЭМ-2055 в котором имеется кассета на 25 пластин манипуляторы обеспечивающие точную и согласованную подачу пластин с одной позиции на другую система автоматического совмещения и резки пластин. В процессе резки пластины на кристаллы осуществляется постоянный контроль за состоянием диска. По завершению резки разделённая на кристаллы пластина передаётся на очистку. Программа работы автомата построена на операционной системе
основания станка из твердокаменных пород и перемещения стола предметного по координатам XY на воздушных опорах. В автомате применен бесконтактный контроль диаметра режущего диска с коррекцией глубины реза. Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2055 отображены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Технические характеристики автомата ЭМ-2055
Автомат дисковой резки ЭМ-2065 предназначен для резки пластин на носителях на кристаллы и последующей их очистки без вмешательства оператора. В автомате используется кассета на 25 пластин манипуляторы обеспечивающие точную и согласованную подачу пластин с одной позиции на другую система автоматического совмещения и резки пластин. В процессе резки пластины на кристаллы осуществляется постоянный контроль за состоянием диска. По завершению резки разделённая на кристаллы пластина передаётся на очистку. Виброзащищённость конструкции обеспечивается благодаря применению основания станка из твёрдокаменных пород и перемещения стола предметного по координатам XYj на воздушных опорах. Технические характеристики полуавтомата ЭМ-2065 отображены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Технические характеристики автомата ЭМ-2065
Универсальная установка разделения подложек ЭМ-2085 предназначена для резки подложек на кристаллы в спутниках-носителях. Установка построена в соответствии с традициями общемировой практики аналогичного класса установок оснащенных одним высокопрецизионным электрошпинделем. Установка обеспечивает автоматическую резку с ручной ориентацией подложки из кремния германия сапфира керамики арсенида галлия. [4]
Особенностями установки являются наличие гранитного основания обеспечивающего поглощение вибраций и сохранение точности при длительном сроке эксплуатации; перемещение предметного стола на воздушных опорах.
Датчики обратной связи на приводе X-Y-Z бесконтактная система для контроля глубины реза и износа лезвия расширенная память процессора и закрытая зона обработки дают возможность пользователю решить все проблемы с которыми он сталкивается при эксплуатации подобного класса оборудования. Технические характеристики установки ЭМ-2085 отображены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Технические характеристики установки ЭМ-2085
Максимальная толщина подложки мм
Полуавтомат резки полупроводниковых пластин ЭМ-2085А предназначен для резки полупроводниковых пластин на кристаллы в спутниках-носителях.
Полуавтомат построен в соответствии с традициями общей мировой практики аналогичного класса установок резки пластин на кристаллы в спутниках-носителях оснащенных одним высокопрецизионным электрошпинделем. Полуавтомат обеспечивает автоматическую резку с ручной ориентацией пластины. Особенностями полуавтомата является использование высокопрецизионных линейных шариковых направляющих обеспечивающих высокие точности перемещения и легкость ремонта. Полуавтомат снабжен датчиками обратной связи на приводах X Y и Z бесконтактной системой для контроля глубины реза и износа лезвия расширенной памятью процессора и закрытой зоной обработки. Управление приводами выполнено на современной элементной базе обеспечивающей большую надежность компактность гибкость и долговечность. Полуавтомат осуществляет диагностику систем управления
приводами с выдачей оперативной информации на жидкокристаллический монитор.
При отсутствии заводской вакуумной магистрали возможно использование вакуумного насоса входящего в состав полуавтомата. Технические характеристики установки ЭМ-2085А отображены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 – Технические характеристики автомата ЭМ-2085А
Установка ЭМ-250А предназначена для скрайбирования кремниевых пластин сквозной резки по заданному контуру и сверления отверстий в пластинах из кремния с помощью луча лазера.
Обработка осуществляется посредством автоматического перемещения линейно-шаговым приводом пластины в горизонтальной плоскости по координатам X Y относительно лазерного луча. Разворот рабочего стола в горизонтальной плоскости (по углу j) обеспечивает ориентацию обрабатываемой пластины по углу. Перемещение объектива лазерной системы по вертикальной оси (Z) обеспечивает заданное положение фокуса излучения. Линейно-шаговый привод с обратной связью обеспечивает высокую точность обработки при скорости линейных перемещений до 600 ммс с неравномерностью скорости не более 5%. Перемещение элементов линейно-шагового привода на воздушной подушке исключает трение и обеспечивает его высокую долговечность.
В установке используется твердотельный Nd:YAG-лазер с акустооптической модуляцией добротности. Ресурс квантрона составляет не менее 10000 часов. Ресурс лампы накачки не менее 400 часов. Технические характеристики автомата ЭМ-250А отображены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Технические характеристики автомата ЭМ-250А
Nd:YAG акустооптическая модуляция добротности ламповая накачка
Технические характеристики
TEM00 круговая и линейная поляризации
Длительность импульса
Частота следования импульсов кГц
Системы позиционирования:
Ширина реза (при скрайбировании кремния)
Разрешающая способность мкм
Скорость линейных перемещений ммc
Продолжение таблицы 3.6
Полуавтомат дисковой резки ЭМ-225М разработан для сквозного разрезания или надрезания полупроводниковых пластин кремния арсенида галлия и других материалов на кристаллы прямоугольной формы разделения стеклянных ситалловых поликоровых и других подложек с помощью специального алмазного круга.
Процесс совмещения пластины и проверка качества разделения контролируется оператором с помощью оптико-телевизионной системы. Система автоматизированного управления имеет встроенные функции контроля самодиагностики механизмов точного позиционирования.
Стол предметный позволяет с помощью вакуума закрепить пластину на планшайбе которая поворачивается в автоматическом или наладочном режимах на 90° с минимальным дискретом поворота 9 с’.
По координате Y шпиндель с абразивным диском вместе с телевизионным микроскопом перемещается на длину до 160 мм с минимальным дискретом 001. Накопленная погрешность перемещения по координате Y- 002мм. [4]
Технические характеристики полуавтомата ЭМ-225М отображены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 – Технические характеристики автомата ЭМ-225М
Продолжение таблицы 3.7
Автоматическая система LDS-200 представляет собой автоматическую систему лазерной резки полупроводниковых пластин. Благодаря инновационной технологии разделения Laser-Microjet которая заключается в том что луч лазера через фокусирующую линзу попадает в форсунку заполненную водой под давлением. На выходе из форсунки лазерный луч со струей воды через специальную насадку направляется на поверхность обрабатываемой заготовки. Таким образом струя воды играет роль направляющей для лазерного луча. Вследствие того что луч лазера производит обработку поверхности находясь в струе воды происходит охлаждение обрабатываемого материала что повышает качество реза и точность обработки. Данная технология позволяет избежать таких дефектов резки как: образование заусенцев обломов и повреждения материала вследствие воздействия повышенной температуры которые неизбежны при резке материалов обычными лазерами и дисковыми инструментами. Данная установка позволяет выполнять широкий спектр операций таких как резка пластин утонение материала маркировка шлифовка и др. Установка выполнена на гранитном основании что исключает вибрацию и гарантирует точность обработки. Для повышения автоматизации процесса обработки установка может укомплектовываться системами автоматической загрузки и очистки пластин после обработки. Технические характеристики автоматической системы LDS-200 отображены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 – Технические характеристики автомата LDS-200
Максимальная скорость ммс
твердотельный Nd:YAG импульсный
0В 220В 5060Гц 10кВт
Установка отмывки полупроводниковых пластин ЭМ-3027 предназначена для мойки струей воды смешанной с воздухом и сушки пластин после резки ее на кристаллы.
В установке используется способ струйной гидродинамической очистки заключающийся в подаче на очищаемую поверхность водяной струи смешанной со сжатым воздухом. Имеются три режима работы установки: мойка сушка- автоматическая мойка-сушка.
В качестве моющего раствора используется деионизованная вода. Сушка производится в струе очищенного подогретого сжатого воздуха или инертного газа за счет центробежного эффекта с раскручиванием пластины до 3000 обмин. В зависимости от режима работы управляющий контроллер выдаёт аналоговое задание скорости вращения центрифуги а также обеспечивает заданные скорость и ускорение.
Программируемый режим перемещения сопла высокого давления позволяет осуществлять качественную очистку широкого диапазона типоразмеров кристаллов. Движение сопла может проходить по трём разным траекториям – по радиусу по диаметру и смешанный.
Для исключения аварийных ситуаций и повреждения отмываемых пластин управляющий контроллер отслеживает наличие в системе воды вакуума и воздуха.
Для отсоса тумана образующегося при ударе струи высокого давления об очищаемую поверхность в конструкции установки предусмотрен патрубок к которому присоединяется цеховой вентиляционный отсос. [3]
Установка выполнена в напольном исполнении со своими амортизаторами. Технические характеристики установки представлены в таблице 3.9.
Таблица 3.9 – Технические характеристики установки ЭМ-3027
Максимальный диаметр обрабатываемых пластин мм
Диапазон задания времени очистки с
Диапазон задания времени сушки с
Частота вращения центрифуги обмин
Давление сжатого воздуха МПа
Расход сжатого воздуха м3ч
Давление деионизованной воды МПа
Расход деионизованной воды (максимум) лч
Вакуумная магистраль с остаточным давлением МПа
Для визуально-оптического контроля после выполнения операции разделения используют металлографический микроскоп ММУ-3. ММУ-3 применяется в заводских лабораториях и непосредственно в цехах. На микроскопе можно фотографировать изображение объектов с помощью микрофотонасадок. Микроскоп изготавливается для работы в макроклиматических районах с умеренным климатом в лабораторных помещениях при температуре воздуха от плюс 10 до плюс 35 оС и для работы в макроклиматических районах как с сухим так и с влажным тропическим климатом в лабораторных помещениях при температуре воздуха от плюс 10 до плюс 45 оС. Технические характеристики микроскопа представлены в таблице 3.10.
Таблица 3.10 – Технические характеристики микроскопа ММУ-3
Технические характеристики:
Фокусное расстояние мм
Увеличение с ахроматической линзой F=200 мм
Рабочее расстояние мм
Увеличение сахроматической линзой F=200 мм
Пределы перемещения столика мм:
в продольном направлении
в поперечном направлении
Пределы поворота столика (в среднем положении по шкале поперечных перемещений)
Пределы перемещения тубуса микроскопа в вертикальном направлении мм:
с помощью механизма грубой подачи
с помощью механизма микрометрической фокусировки
Максимальная высота объекта мм
лампа накаливания РН8-20
Масса блока питания кг
Продолжение таблицы 3.10
Анализ материалов деталей и инструмента
Алмазные режущие диски предназначены для разделения пластин на кристаллы из различных материалов используемых в микроэлектронике. Стандартный посадочный и наружный диаметр дисков позволяют их эксплуатацию на любом оборудовании разделения пластин.
Режущее лезвие корпусного алмазсодержащего диска состоит из внутреннего и внешнего слоев:
– внутренний слой представляет собой прочную металлическую матрицу из никеля с равномерно распределенным синтетическим алмазным микропорошком и ультрадисперсным алмазом. Он обладает повышенной режущей способностью уменьшенной шириной реза и обеспечивает высокую производительность резки при разделении пластин;
–внешний слой режущего лезвия диска представляет собой металлическую матрицу из сплавов никеля с железом или кобальтом с равномерно распределенным в нем алмазным микропорошком меньшей степени дисперсности по сравнению с внутренним слоем и предназначен для финишной обработки граней кристаллов. Он позволяет при разделении пластин на кристаллы уменьшить количество и величину сколов с планарной стороны пластин.
Основные технические параметры алмазных режущих дисков представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Основные технические параметры
Технические параметры
Внутренний диаметр (посадочный) мм
Обрабатываемый материал
кремний керамика кварц ситалл поликор стекло
Размер алмазного зерна мкм
Минимальная толщина лезвия мкм
– позволяют уменьшить ширину реза при разделении полупроводниковых пластин;
– уменьшить количество и величину сколов с планарной стороны полупроводниковых пластин в два раза и более;
– увеличить износостойкость инструмента от 10 до 15%;
– увеличить производительность резки;
– оптимальное соотношение «цена–качество».
Используемые марки дисков в производстве: NBC-ZH-2050Н японской фирмы «DISKO» ДАР-6 производства ГНПО «Планар».
Современный ДАР представляет собой алюминиевый корпус на котором электрохимическим методом осажден никель (в качестве связующего материала) с различными абразивными включениями (для разделения полупроводниковых пластин например используют мелкие зёрна алмаза размером от 3 до 5 мкм) а затем с части корпуса никель удален химическим травлением для вскрытия режущей кромки.
Усовершенствованным вариантом ДАР является конструкция представляющая собой тончайшее лезвие в форме круга основой которого является эластичный компаунд с равномерно распределенными в нём по объёму алмазными зёрнами. Гонкое лезвие зажимается между двумя обкладками придающими ему жёсткость. Такой диск обеспечивает получение ширины реза равной его толщине.
Алмазный режущий диск – своеобразный абразивный инструмент и поэтому боковые плоскости кристалла имеют вид шлифованной поверхности. Благодаря использованию высоких скоростей движения ДАР можно резать хрупкие твёрдые и другие материмы. Качество разделения пластин и износостойкость дисков определяется в первую очередь точностью оборудования и правильным выбором технологических режимов резания. Выбор оптимального технологического режима обработки определяется свойствами обрабатываемых материалов глубиной резки и допустимым уровнем сколов.
При разделении полупроводниковых пластин на кристаллы с сохранением ориентации дисковую резку проводят на эластичных адгезионных носителях представляющих собой полимерные ленты с адгезионным слоем на поверхности либо на жёстких подложках в качестве которых могут использоваться бракованные кремниевые пластины графит керамика и другие материалы. Для закрепления пластины чаще всего используют «электронный» воск.
Адгезионные носители можно условно разделить на два класса: с клеящими веществами и без них.
Пленка с клеящим веществом представляет собой хлоровиниловую или полипропиленовую основу на которую наносится клеющее вещество типа акрила. Отечественная пленка изготавливается на основе поливинилхлоридной пленки с односторонним клеевым покрытием защищенным антиадгезионной пленкой.
Пленка без клеющего вещества фирмы «Дайдзе седзи» (Япония) обладает собственной клейкостью. Фирма производит восемь типов лент отличающихся толщиной силой адгезии и растяжимостью.
При использовании гибкого носителя пластины надрезаются до минимальной перемычки (около 10мкм). Операция разламывания на кристаллы характерная при скрайбировании отсутствует а осуществляется непосредственно на операции монтажа где каждый из кристаллов снимается с адгезионного носителя с подколом. Качество этого процесса в значительной степени определяется свойствами адгезионного носителя обеспечивающего ориентацию кристаллов при обработке и межоперационной транспортировке.
Адгезионный носитель по физико-химическим свойствам должен быть совместим с кремниевым а также обладать исключительной равномерностью клеевого покрытия стабильностью адгезионных свойств в воде (отмывка в воде
после резки) высокой пластичностью (растягиваться от полтора до двух раза) и способностью сохранять напряжённое состояние при растягивающих усилиях.
При выборе типа адгезионного носителя необходимо учитывать размеры кристаллов: чем больше кристалл тем меньшей адгезией должен область носитель. Это требование определяется необходимостью беспрепятственного съёма при монтаже. [5]
Полупроводниковая пластина наклеенная на адгезионный носитель – ленту для сохранения ориентации разделённых кристаллов закрепляется в кассете обеспечивающей натяжение ленты. Такие кассеты выпускаются двух типов в различном конструкторском исполнении кольцеобразные и прямоугольные.
Рамочные плоские спутники прямоугольной формы выполняются обычно из нержавеющей или никелированной стали толщиной 05 мм или из полистирола толщиной около 2 мм. Спутник имеет центральное отверстие круглой или прямоугольной формы. Пленка растягивается и приклеивается к плоской поверхности спутника. Рамочные спутники применяются в основном при сквозном разрезании пластины поскольку не обеспечивают растяжку пленки с кристаллами. На их поверхности имеется ряд отверстий для кодирования информации о номере партии параметрах обрабатываемых пластин кристаллов и так далее. Прямоугольный контур спутника позволяет сохранить ориентацию пластины при обработке ее на различных операциях что значительно упрощает автоматизацию этих операций.
Материалы для подготовки и работы за установкой:
– спутник-носитель сформированный;
– ткань хлопчатобумажная;
– спирт этиловый ректификованный технической марки «Экстра-М»;
– двуокись углерода газообразная (высший сорт);
– вода деионизованная марки Б;
– приготовленная краска для разборки кристаллов;
– напальчники промышленные антистатические;
Технологическая оснастка:
– диск алмазосодержащий режущий;
– клапан для обдува;
– ножницы прямые тупоконечные;
– пинцет с фторопластовым наконечником;
– спутник носитель формированный;
– счетчик аэрозольных частиц;
– психрометр аспирационный;
– кисть беличья №3540;
Анализ методов контроля качества разделений пластин на кристаллы
Основное требование к методикам контроля — это скорость измерения и воспроизводимость. В условиях промышленного производства информация о ходе процесса требуется через относительно небольшой интервал промоин для обеспечения надлежащего контроля и корректировки параметров процесса. Абсолютная точность измерений большого значения не имеет так как требования к материалам обычно вырабатываются эмпирически исходя из требований предъявляемых к параметрам приборов.
Основными контролируемыми параметрами на операции являются – контроль внешнего вида контроль качества разделения пластин на кристаллы контроль качества металлизации дефекты разделения (сколы трещины) качество защитного диэлектрика дефекты поверхности.
Для контроля основных параметров пластин после операции разделения используются оптические методы они позволяют контролировать состав и свойства материалов проводить исследования операционный контроль структур и анализ технологических процессов путем регистрации интенсивности фазы спектрального состава поляризации и пространственного распределения оптического излучения взаимодействующего с исследуемыми объектами или испускаемого ими. Оптические методы исследования основаны на таких явлениях как отражение поглощение интерференция и дифракция света.
На участке сквозного разделения пластин на кристаллы используется один из основных оптических методов контроля качества – визуально-оптический (микроскопический).
Анализируемыми (информационными) параметрами при визуально-оптическом методе являются пространственно-временные распределения амплитуды частоты фазы поляризации и когерентности (временной и пространственной) оптического излучения. При этом могут быть выявлены такие дефекты как пустоты (нарушения сплошности) расслоения поры трещины инородные включения внутренние напряжения изменения физико-химических свойств и структуры материалов отклонение от заданной геометрической формы.
Визуально-оптический метод контроля заключается в визуальном осмотре под микроскопом обследуемого изделия и сравнения его с эталонным образцом либо с его изображением. С помощью этого метода контролируется: внешний вид качество поверхности чистота поверхности.
Для выделения на изображении контролируемой структуры областей дефектов и аномалий топологии используют методы оптической пространственной фильтрации которые дают возможность повысить производительность и достоверность оптических методов контроля за счет уменьшения количества информации перерабатываемой оператором. Сущность метода оптической пространственной фильтрации заключается в подавлении изображения топологии элементов интегральных микросхем оптически вычитанием изображений контролируемой и образцовой структур или соответствующих им пространственно-частотных спектров.
В зависимости от используемого источника освещающего контролируемую структуру устройства оптической фильтрации разделяются на когерентные и некогерентные. Некогерентные устройства основаны на принципах геометрической оптики и наиболее просты по конструкции и в обращении. Одним из методов выделения дефектов регулярных структур к которым относятся фотошаблоны и кристаллы интегральных микросхем является метод когерентной пространственной фильтрации позволяющей выделять дефекты за счет различия их пространственно-частотных спектров и спектров периодических структур.
При визуально-оптическом методе контроля для осмотра поверхности объекта контроля в увеличенном масштабе применяются лупы (в том числе измерительные) и микроскопы. Микроскопы как правило в зависимости от модификации имеют увеличение от 4 до 1500 крат и при этом могут иметь измерительные функции.
Отдельно следует выделить металлографические микроскопы применяемые в одноименном методе – металлографии. Такие микроскопы позволяют исследовать макро- и микроструктуру металла с целью выявления структурных аномалий включений межкристаллитной коррозии и так далее.
Для осмотра внутренних полостей объектов при затрудненном прямом доступе используются гибкие эндоскопы жесткие эндоскопы (бороскопы) и видеоскопы. Такие приборы имеют различный диаметр и длину рабочей части иметь артикуляцию дистальной части и возможность записи фото или видео изображения контролируемой поверхности.
Для контроля шероховатости поверхности и геометрии объектов применяются триангуляционные интерференционные и голографические оптические методы.
В микроэлектронике при визуально-оптическом методе применяют микроскопы различных типов: МБС-1 МБС-2 МБС-200 МССО и так далее. На участке сквозного разделения для контроля качества используются микроскоп ММУ-3 и проекционное устройство МПУ-3.
Основные конструктивные элементы и принцип действия оборудования
Основными конструктивными элементами установки сквозного разделения пластин ЭМ-2085 являются:
– панель управления;
– видеомонитор «SVGA 15»;
– устройство технического зрения;
– блок управления микропроцессорный;
– блок управления двигателями;
– преобразователь частоты.
Полуавтомат дисковой резки ЭМ-2085 предназначен для резки полупроводниковых пластин (в дальнейшем пластин) диаметром до 200мм в спутниках рамочного типа на адгезионном носителе.
Полуавтомат обеспечивает полный технологический цикл резки:
– ручная загрузка спутника с необработанной пластиной;
– полуавтоматическая ориентация пластины с системой видеообработки через телевизионную видеокамеру;
– прецизионную резку с минимальной величиной дефектной зоны.
– ручной съем спутника с обработанной пластиной диаметром до 200 мм с максимальной толщиной 1 мм для передачи на последующие циклы мойки и сушки.
Размер кристаллов от (04x04)мм до (20х20)мм. Для кристаллов со стороной менее 1 мм соотношение минимальной стороны кристалла к его толщине не менее двух.
Полуавтомат рассчитан на работу со спутниками рамочного типа толщиной не более 2 мм наружный контур которых вписывается в окружность диаметром 294 мм.
Габаритные установочные размеры специального корпусного диска алмазного режущего используемого в полуавтомате: наружный диаметр – 56 мм толщина – 45 мм установочный (посадочный) диаметр – 1905 мм.
Питание полуавтомата осуществляется от однофазной трехпроводной с нулевым проводом сети переменного тока напряжением 220В частоты 50 Гц.
Пульт оператора представляет собой технологическую клавиатуру кнопки которой предназначены для управления полуавтоматом.
Видеомонитор «SVGA15» служит для контроля работы полуавтомата и отображения необходимой информации.
Функциональная система управления полуавтоматом состоит из IBM PC совместимого компьютера включающего в себя блок управления приводами (обеспечивает так же работу с датчиками и клапанами) видеоадаптер для обработки телевизионного сигнала от видеокамеры плату обработки сигналов от линеек обратной связи.
Программа 2085.exe предназначена для управления установкой. Программа выполняет инициализацию и проверку устройств установки обеспечивает просмотр и корректировку программируемых технологических параметров выполняет команды оператора по управлению установкой во всех режимах контролирует отработку устройств и при обнаружении сбоя прерывает работу установки и сообщает об этом на экране дисплея.
Чтобы программа могла выполнять свои функции по управлению все устройства установки должны быть исправны и подключены к управляющему компьютеру.
Программное обеспечение установки функционирует под управлением операционной системы Windows 98xp и соответствует всем необходимым требованиям для windows-программы то есть возможен запуск и выполнение других программ параллельно с выполнением программы управления установкой.
Тем не менее не рекомендуется запускать одновременно другие программы (особенно требующих значительного объема файловых операций) так как это может привести к некоторому замедлению рабочего цикла. Рабочая программа установки запускается автоматически посла включения автомата и загрузки операционной системы Windows 98xp. Для запуска программы осуществляющей управление установкой необходимо включить электропитание установки. Рабочая программа установки запускается автоматически после включения автомата и загрузки операционной системы Windows 98xp.
Панель управления представляет собой технологическую клавиатуру. Описание основных рабочих клавиш на технологической клавиатуре представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Основные рабочие клавиши на технологической клавиатуре
Для задания цифровых параметров (используется в форме «Настройка параметров»)
Удаление символа в поле ввода в форме «Настройка параметров»
Знак цифрового значения параметра (используется в форме «Настройка параметров» при нажатой клавише «Shift»)
Вызывает окно помощи
Перелистывание страниц в форме «Настройка параметров» или удаление предыдущего символа в поле ввода
Выход из активного окна
Остановка или приостановка рабочего цикла
Продолжение таблицы 6.1
Запуск или продолжение рабочего цикла
Клавиши вверх вниз влево вправо для перемещения в форме «Настройка параметров»
Открытие файла данных настроек в «Настройка параметров»
Сохранение файла данных настроек в «Настройка параметров»
Включениевыключение клапана «Вода ДД»
Включениевыключение клапана «Мойка ПЛ»
Включениевыключение подкола. Если включается клапан «Подкол» то клапан «Вак-СП» выключается и наоборот.
Включениевыключение клапана «Диск»
Включениевыключение клапана «ДДатчик»
Включениевыключение клапана «Корд-F»
Переключение типов изображения на экране видеомонитора
Вызов формы «Настройка параметров»
Включениевыключение клапана «Вак-СП»
Включениевыключение клапанов «Шторка» и «Сопло»
Выполнение операции выхода в исходное
Zero Point V + Set Up X
Вызов формы «Выход в исходное»
Включениевыключение шпинделя
Остановка сканирования и запуск рабочего цикла (только в режиме сканирования)
Включениевыключение прямого освещения
Включениевыключение бокового освещения
Движение привода Z вверх
Движение привода Z вниз
Движение привода X влево
Движение привода X вправо
Поворот стола по F (по часовой стрелке)
Поворот стола по F (против часовой стрелки)
Движение привода вперед
Движение привода назад
Видеомонитор «SVGA 15» представляет собой 15-дюймовый TFT LCD-дисплей с высоким разрешением 1024х768 TFT ЖК-панель монитора 275Ohm изготовленный из композиционных материалов имеет один S-видео вход. [6]
Подготовка оборудования рабочего места и материалов для разделения пластин
Обязанности оператора в начале смены:
а) подготовить и содержать рабочее место согласно СТП;
б) проверить удельное сопротивление деионизованной воды на входе в автомат резки по показаниям прибора с записью в журнале. Удельное сопротивление воды не должно быть не менее 10 МОмсм;
в) проверить удельное сопротивление деионизованной воды по прибору расположенному на панели деионизованной воды с записью в журнале;
г) убедится в готовности оборудования к работе по наличию записи наладчика в журнале подготовки оборудования;
д) получить у мастера или распределителя работ необходимые материалы и изделия;
е) проверить записи в сопроводительном листе и убедиться в соответствии количества и типа кристаллов указанным в сопроводительном листе в наличии подписи работницы выполнявшей предыдущую операцию;
ж) убедиться в том что сроки хранения пластин соответствуют требованиям инструкций по межоперационному хранению сборочных единиц деталей полуфабрикатов.
В начале смены мастер или распределитель должны обеспечить рабочее место следующими материалами:
– бязь отбеленная №6 салфетка 35×38мм;
– запасной алмазосодержащий режущий диск;
– спирт этиловый высший сорт.
Существуют следующие наладочные операции:
– выход в исходное положение;
– перемещение приводов манипулятором;
Для подготовки оборудования в начале смены необходимо:
а) произвести техническое обслуживание и проверку технического состояния установки ЭМ-2085;
б) проверить функциональную готовность установки при необходимости произвести переналадку;
в) произвести техническое обслуживание и проверку технического состояния установки ЭМ-3027;
г) протереть тканью смоченной спиртом рабочую поверхность;
д) сделать запись в журнале подготовки оборудования;
е) при необходимости отключить автомат от сети.
Подготовка установки ЭМ-2085 (наладчиком) к выполнению технологического процесса:
а) проверить работу исполнительных механизмов установки;
б) проверить работу программатора набрать программу для проверки;
г) вывести полуавтомат в первоначальное положение;
д) при обнаружении неисправностей устранить.
Режим «Выход в исходное положение» заключается в перемещении приводов в нулевые координаты. Эту операцию необходимо производить при каждом запуске рабочей программы до включения рабочего цикла.
Выход в исходное положение осуществляется нажатием клавиши «Zero Point» или щелчком левой кнопки мыши на кнопку «ИП».
Если нажать «Zero Po привод X; привод Y; привод Z; привод F.
Для выбора необходимого варианта следует воспользоваться кнопками курсора «» «» и нажать «Enter» («Применить»). Закрыть форму можно по кнопке «Exit» или с помощью мыши (нажать на кнопку «X» в правом верхнем углу или «Отмена»).
Если выбран первый вариант то сначала выходит в исходное положение двигатель Z затем все остальные. Другие варианты предусматривают выход одного соответствующего привода.
Если при запуске механизма выхода в исходное положение произошел сбой то на экране высвечивается соответствующее сообщение. Причинами сбоя может быть отсутствие наезда либо съезда с датчика.
С помощью режима «Перемещение приводов манипулятором»заданных клавиш на технологической клавиатуре можно работать с приводами в режиме манипулятора то есть вручную передвигая привод в нужную точку. Обозначение кнопок манипулятора отображены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Обозначение кнопок манипулятора
Символ на клавиатуре
Движение шпинделя вверх
Движение шпинделя вниз
Движение стола по X влево
Движение стола по X вправо
Поворот стола по F по часовой стрелке
Поворот стола по F против часовой стрелки
Движение стола по Y вверх
Движение стола по Y вниз
Движение приводов с помехою манипуляторов может производится в трех режимах: быстром медленном и пошаговом. Пошаговый режим предполагает перемещение привода на размер кристалла. Переключение режимов «быстро» и «медленно» осуществляется клавишей «FastSlow». В режим «шаг»
клавишей «FastSlow». В режим «шаг» можно перейти с помощью кнопки «Index».
В режиме «Датчики» можно определить состояние датчика можно по цвету сработал – зеленый не сработал – красный. Расположение датчиков на изображении показано на рисунке 7.1.
– датчик исходного положения привода по координате Z;
– датчик верхний привода по координате Z;
– срабатывает при включении клапана «ВАК-СП» и наличии пластины на планшайбе стола предметного таким образом датчик вакуума является индикатором наличия пластины на столе предметном;
– определяет наличие требуемого давления воды для функционирования установки;
– по этому датчику измеряется диаметр режущего алмазного диска;
– срабатывает при перезагрузке электрошпинделя;
– датчик левый основного привода подачи по координате X;
– датчик исходного положения основного привода подачи по координате X;
– датчик ограничительный привода по координате Y;
– датчик исходного положения привода по координате Y;
– датчик конечных перемещений привода по координате F .
Рисунок 7.1 – Расположение датчиков на экране
После подготовки оборудования рабочего места и материалов для разделения пластин приступаем к выполнению технологического процесса.
Разработка ТП разделения пластин
Технологический процесс полупроводникового производства — технологический процесс изготовления полупроводниковых изделий и материалов и состоит из последовательности технологических (обработка сборка) и контрольных операций часть производственного процесса производства полупроводниковых изделий. Техпроцесс — это масштаб технологии которая определяет размеры полупроводниковых элементов составляющих основу внутренних цепей полупроводниковых изделий.
Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров полупроводниковых структур способствуют улучшению характеристик (размеры энергопотребление стоимость) полупроводниковых приборов (микросхем процессоров микроконтроллеров и так далее).
Резка алмазным режущим диском (ДАР) наиболее простой и легко осуществимый в производственных условиях способ резки полупроводниковых материалов. Алмазная кромка диска обладает высокой режущей способностью.
Механизм резки полупроводникового материала ДАР следующий: каждое алмазное зерно представляет собой микрорезец который снимает мельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резка производится на высоких скоростях (около 5000 обмин) с одновременным участием в резании большого количества алмазных зёрен и результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла поэтому ДАР необходимо охлаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью. [6]
Характеристика разрабатываемого технологического процесса представлена в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Исходные данные для проведения технологического процесса
Сквозное разделение алмазным диском с внешней алмазосодержащей режущей кромкой
Установка для разделения
NBC-ZH-2050Н фирмы «DISKO»
Установка для отмывки и сушки пластин
Последовательность операций ТП разделения пластин на кристаллы:
– после включения установки и запуска программы 2085.exe дождаться появления на экране видеомонитора изображения (рисунок 8.1).
Рисунок 8.1 – Интерфейс программы 2085.exe
– Перед запуском рабочего цикла выйти в исходное положение для этого необходимо нажать кнопку «Zero Point» на клавиатуре.
Если программа запускается впервые либо была произведена замена режущего диска следует провести обучение установки вызвав меню по кнопке "Semi" (смотреть пункт «Основные операции обучения») и проверить набор рабочих параметров в форме «Настройка параметров» (смотреть пункт «Настройка параметров»).
– Запустить работу шпинделя нажав кнопку «Spindle» перед резкой пластин либо при определении пробного реза.
Следует избегать включений-выключений шпинделя во время работы полуавтомата.
– Уложить пластину на планшайбу предметного стола.
– Запустить рабочий цикл нажав клавишу «Start» на технологической клавиатуре при этом кнопка «Пуск» на экране изменится на «Стоп».
Если после включения установки не был сделан выход в исходное положение то после нажатия кнопки «Start» будет выполняться выход в исходное положение.
– Дождаться появления на видеомониторе изображения с надписью «Проведите ориентацию».
– Манипулируя кнопками управления приводами «Y» «Y» «Y» «Y» в режимах «Медленно» и «Быстро» нажимая кнопку «FastSlow» произвести предварительную ориентацию и позиционирование по Y.
–Произвести окончательную ручную ориентацию пластины относительно горизонтального визира повторно нажав кнопку «Start».
– Нажать кнопку «Set Up» для остановки сканирования и поворота пластины на 90о. Далее следует совместить середину разделительной дорожки пластины с горизонтальным визиром по кнопке «Start» включить сканирование и проверить а при необходимости подправить по углу разворот пластины; нажатием кнопок «Y» «Y» и манипулируя кнопками «Y» «Y» провести позиционирование по Y.
– Нажать кнопку «Set Up» для остановки сканирования.
После остановки сканирования предметный стол перемещается в зону резки и выполняется резка пластины. Процесс резки отображается на экране схематично (рисунок 8.2).
Рисунок 8.2 – Изображение процесса резки
Обрабатываемая пластина режется по двум взаимно-перпендикулярным направлениям очищается от воды и перемещается в начальное положение. Этот цикл повторяется для каждой последующей пластины.
– Произвести ручной съем спутника с обработанной пластиной с координатного стола.
– Уложить новую необработанную пластину на планшайбу предметного стола.
– Повторить переходы для всех пластин партии начиная с укладки на предметный столик.
– Обработанную пластину поместить в установку ЭМ-3027 для отмывки и сушки и нажать клавишу «Пуск».
– Проверить качество отмывки пластины под микроскопом ММУ-3 на наличие кремниевой крошки.
– Контроль качества отмывки проводить для каждой пластины.
– При обнаружении крошки отмывку повторить и откорректировать режим мойки.
– Корректировка резки:
) для остановки автоматической резки необходимо нажать кнопку «Stop» на клавиатуре или щелкнуть левой кнопкой мыши по клавише «Стоп» на экране видеомонитора. При остановке резки стол координатный вместе с пластиной переместится в зону телевизионной видеокамеры и на экране дисплея будет виден последний рез на пластине а на экране появится надпись «Останов. Резки». При необходимости можно подправить положение пластины манипулируя кнопками управления в режимах «Медленно» «Быстро» «Шаг».
) Чтобы скорректировать положение реза необходимо нажатием на клавиши «» «» вывести положение визира реза (зеленый визир) на изображение реза. Когда корректировка проведена необходимо нажать клавишу «Start» и на экране высветится следующее сообщение: «Учесть корректировки положения?». Если необходимо учесть корректировку нажмите «Yes» («Enter»). После этого стол предметный вернется в зону резки и процесс резки продолжится.
) Для изменения настройки параметров необходимо после остановки резки нажать клавишу «Data Input» («Параметры»). На экране высветится соответствующая форма. Внесенные изменения будут сохранены по закрытию формы и учтены когда рабочий цикл будет возобновлен.
– Для прерывания рабочего цикла необходимо выполнить операцию сброса рабочего цикла. Для этого по кнопке «Semi» вызывается меню (рисунок 8.3).
Рисунок 8.3 – Изображение меню «Основные операции обучения»
Перемещая по строкам меню кнопками курсора «» «» выбрать пункт «Сброс цикла» и нажать клавишу «Enter».
В программе 2085.exe предусмотрены следующие сообщения оператору:
а) при возникновении сбойной ситуации работа автомата останавливается и на экран выдается сообщение о сбое.
б) Если при выходе в исходное положение привод не нашёл датчик исходного положения то на экране появится сообщение «Нет датчика исходного положения» либо если привод не съехал с датчика ИП то на экране появится сообщение «Нет съезда с датчика исходного положения». Для устранения этой сбойной ситуации следует еще раз выполнить выход в исходное положение.
в) Если давление воздуха в сети недостаточно для работы автомата то на экране появится сообщение «Нет воздуха» и рабочий цикл остановится. Работу можно продолжать только тогда когда восстановлена подача воздуха. Когда подача воздуха восстановлена то необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем все запустить сначала.
г) При появлении сообщения «Нет воды» процесс резки останавливается. Только при восстановлении подачи воды можно запускать рабочий цикл. Но сначала необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем уже запускать все сначала.
д) Когда появляется сообщение «Нет вакуума» это может означать: нет вакуума вообще или на столе нет пластины. В этом случае нельзя продолжать процесс резки. Надо выяснить причину возникновения сбоя. Если нет вакуума вообще то продолжать рабочий цикл можно будет только после восстановления вакуума. В том случае если на столе нет пластины продолжать рабочий цикл нельзя. Необходимо выйти в исходное положение всеми приводами сбросить рабочий цикл а затем уже запускать все сначала.
– Настройка параметров:
) нажать клавишу «Data Input» на клавиатуре либо установить указатель мыши на кнопку «Параметры» и щелкнуть левой кнопкой мыши для входа в режим ввода параметров.
) В разделе «Технологическая карта – Пластина» ввести данные соответствующие таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Данные для раздела «Технологическая карта – Пластина»
Размер кристалла по X мм
зависит от типа прибора
Размер кристалла по Y мм
Скорость сканирования ммс
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.4.
Рисунок 8.4 – Изображение раздела «Технологическая карта – Пластина» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Технологическая карта – Резка» ввести данные соответствующие таблице 8.3.
Таблица 8.3 – Данные для раздела «Технологическая карта – Резка»
нет контроля первый последний первый-последний все разы первый-средний-последний
попутная встречная попутно-встречная
Подъем Z над пластиной мм
Нач. ск. прикатки ммс
Кол. резов. на ск. прикатки
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.5.
Рисунок 8.5 – Изображение раздела «Технологическая карта – Резка» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Технологическая карта – Обучаемы точки» данные определяются автоматически после операций обучения установки (смотреть пункт «Основные операции обучения»).
) В разделе «Визиры» ввести следующие данные:
Ед. измерения: пикселы мкм;
Сетка по X: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает сетку;
Сетка по Y: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает сетку;
Полоса: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает отображение полосы;
Ширина полосы: от 10;
Толщина линий: от 1;
Ширина реза: 30 мкм;
Яркость – оператор определяет сам;
Контрастность – оператор определяет сам.
Для разрабатываемого ТП вводим данные представленные на рисунке 8.6.
Рисунок 8.6 – Изображение раздела «Визиры» с данными для разрабатываемого ТП
) В разделе «Общие настройки» необходимо выбрать параметры которые необходимы для проведения ТП: установленная «галочка» – включает неустановленная – выключает параметр.
Включение или отключение параметров в разделе «Общие настройки» активирует самостоятельно оператором по необходимости.
– Обучение установки:
) Вызов меню «Обучение установки». Нажать клавишу «Semi» для вызова меню обучение установки. Перемещаясь по строкам меню кнопками курсора «» «» выбрать требуемый этап обучения и нажать клавишу «Enter».
) Обучение шаблона диска. Для того чтобы произвести обучение шаблона диска необходимо вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта "Обучение шаблона диска" (кнопками курсора «» «» «Enter») на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Провести обучение диска? Установить шаблон».
Если шаблон не установлен то клавишей «>» курсор позиционируется на кнопке «No» и нажимается «Enter». Затем необходимо установить шаблон на валу электрошпинделя и повторить операцию запуска обучения.
Если шаблон установлен то курсор устанавливается на кнопке «Yes» и нажимается «Enter».
После этого стол предметный перемещается в позицию резки электрошпиндель (ЭШ) спустится вниз и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Установить по Z точку касания шаблона?».
Пользуясь кнопкой манипулятора «Z» (G) в режимах «Медленно» - кнопка «FastSow» следует опустить электрошпиндель до соприкосновения шаблона с поверхностью планшайбы стола предметного (момент соприкосновения шаблона с поверхностью планшайбы стола предметного определяется по резкому увеличению сопротивления вращения вала электрошпинделя от руки). Только после этого следует нажать кнопку «Enter». ЭШ поднимется вверх до срабатывания датчика диска и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Записать найденные значения? 2.58».
Если найденные значения устраивают оператора то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter» и на экране появляется сообщение об окончании операции обучения: «Обучение шаблонов проведено».
В результате обучения шаблона диска на странице «Обучаемые точки» формы настроек будут занесены следующие параметры: позиция шаблона СП по Z позиция шаблона ДД по Z.
Во время обучения шаблона диска электрошпиндель должен быть отключен.
) Определение размера диска. Перед обучением размера диска необходимо закрепить диск алмазный режущий на валу ЭШ включить электрошпиндель нажав кнопку «Spindle» а после набора оборотов вала ЭШ вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта «Обучение размера диска» (кнопками курсора «» «» «Enter») ЭШ поднимется верх до срабатывания датчика диска и на экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Размер диска определен 5962».
В результате обучения размера диска на странице «Обучаемые точки» формы настроек будут занесены следующие параметры: позиция диска ДД по Z диаметр режущего диска.
) Обучение пробного реза. Перед обучением необходимо закрепить вручную пластину бракованную по электрическим параметрам на
планшайбу стола предметного закрепить диск алмазный режущий на валу ЭШ включить его нажав кнопку «Spinde» а после набора оборотов вала ЭШ вызвать меню по кнопке «Semi». После выбора пункта «Обучение пробного реза» (кнопками курсора «» «» «Enter») на экране видеомонитора появляется запрос подтверждения запуска обучения: «Обучить положение реза? Размер диска должен быть определен!».
Если размер диска не определен то клавишей «>» курсор позиционируется на кнопке «No» и нажимается «Enter». Затем необходимо произвести обучение размера диска и повторить операцию запуска обучения пробного реза.
Если размер диска определен то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». После этого стол предметный перемещается в позицию резки электрошпиндель опустится вниз. После выполнения пробного реза стол предметный выходит в зону ориентации и на экране появляется видеоизображение. Выводится следующее: «Подведите рез по Y в цент визира».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» и с помощью кнопок «Y» «Y» совместить середину реза с горизонтальным визиром (смотреть пункт «Перемещение приводов манипулятором»). Курсор позиционируется на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». По нажатию на кнопку выводится сообщение: «Записать обученные значения?».
В подтверждение нажмите «Yes» в противном случае – «No». В результате обучения пробного реза на странице «Обучаемые точки» формы настроек будут занесен параметр: положения визира по Y.
) Уточнение размера кристалла. Данная операция проводится для компенсации и учета возможных тепловых расширений планшайбы и узлов установки. Если размеры кристалла по X и Y не заданы предварительно в форме настроек на странице «Пластина» то сначала грубо (не точно) определяются размеры кристалла а потом уточняются.
После выхода предметного стола в зону видеокамеры производится ориентация пластины. Затем уточняется размер кристалла по координате Y. По нажатию кнопки «Set Up» предметный стол поворачивается на 90о. Пластина опять ориентируется и уточняется размер кристалла по координате X.
Для того чтобы уточнить размер кристалла необходимо вызвать меню по кнопке «Semi». Выбрать пункт «Уточнение размера кристалла» (кнопками курсора «» «» «Enter»).
Произвести данную операцию можно только в режиме сканирования. Если данный пункт меню был выбран в любом другом режиме то на экране появляется сообщение: «Уточнение размера кристалла проводится только в режиме сканирования».
Пластину следует сориентировать. На экране видеомонитора появляется следующее сообщение: «Определить размер кристалла по Y? Пластина должна быть сориентирована!».
Если размеры кристалла уже определены то курсор устанавливается на кнопке «No» и нажимается «Enter» и производятся уточнение размера кристалла (описано ниже). Если необходимо предварительно определить размеры кристалла то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Установить дорожку на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить её середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Установить дорожку соседнего кристалла на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти дорожку соседнего кристалла и совместить её середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Появится сообщение: «Размер кристалла по Y 10000 мм! Новое значение 9998 мм! Установить?».
В подтверждение нажмите «Yes»(в противном случае – «No») и на экране появится следующее сообщение: «Уточнить размер кристалла по Y? Пластина должна быть сориентирована!».
Если пластина не сориентирована то курсор устанавливается на кнопке «No» и нажимается «Enter». Произвести ориентацию. Затем опять вызвать меню и выбрать пункт «Уточнение размера кристалла». Если пластина сориентирована то курсор позиционируется на кнопке «Yes» и нажимается «Enter». Предметный стол переместится вперед по Y так чтобы край пластины находился под видеокамерой. На экране появится сообщение: «Установить дорожку на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить её середину с горизонтальным визиром (смотреть пункт «Перемещение приводов манипулятором»). Курсор позиционируется на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». Предметный стол переместится назад по Y так чтобы противоположный край пластины находился под видеокамерой. На экране появится сообщение: «Установить дорожку соседнего кристалла на визир! Продолжить?».
Нажатием клавиши «FastSlow» перейти в режим «Медленно» или «Быстро» и с помощью кнопок «Y» «Y» найти ближайшую дорожку и совместить ее середину с горизонтальным визиром. Курсор устанавливается на кнопку «Yes» и нажимается «Enter». По нажатию на кнопку выводится сообщение: «Размер кристалла по Y 10000 мм! Новое значение 9998 мм! Установить?».
В подтверждение нажмите «Yes» (в противном случае – «No») и на экране появится следующее сообщение: «Коррекция проведена».
По нажатию на кнопку «ОК» предметный стол подъедет центром под видеокамеру. В результате уточнения размера кристалла на странице «Пластина»
формы настроек будут занесены параметры: размер кристалла по X и размер кристалла по Y.
– Технический контроль:
) Проконтролировать кристаллы под микроскопом на соответствие техническим требованиям.
) Удалить незакреплённые частицы с поверхности кристалла с помощью кисти. Очищать кисти от крошки с помощью обдувочного клапана.
) Снять пятна загрязнений с поверхности кристалла кистью КХК №3-5 смоченной спиртом.
) Изъять забракованные кристаллы с помощью присоски и положить в кассету с биркой красного цвета и надписью «Несоответствующая продукция».
) Проконтролировать все кристаллы партии сообщить мастеру или технологу о дефектах неоговоренных в карте.
Приём и сдача изделий с операции на операцию. После выполнения работы необходимо заполнить сопроводительный лист в котором указывается количество годных кристаллов после операции дата и время выполнения операции номер установки за которой выполнялась операция фамилия оператора и подпись. Также необходимо заполнить журнал «Сквозного разделения пластин» и передать партию разделенных пластин на следующую операцию.
Анализ дефектов возникающих при разделении пластин пути их предупреждения и устранения
Основные дефекты которые могут возникнуть при разделении пластин на кристаллы:
– сколы трещины повреждение кристаллов.
Причины возникновения: тупой резец вибрация предметного столика большое давление на резец.
Влияние на последующие операции: приводит к повышенному отходу на контроле внешнего вида; отказам при контроле электропараметров.
Методы устранения: смена режущего диска перебор зазора.
Увеличенное изображение поврежденного кристалла представлено на рисунке 9.1.
Рисунок 9.1 – Увеличенное изображение поврежденного кристалла
– Крошка на поверхности пластины.
Причины возникновения: тупой резец зазубрины на резце плохая отмывка обработанной пластины.
Влияние: приводит к царапинам при монтаже кристалла.
Методы устранения: увеличение продолжительности мойки пластины.
Увеличенное изображение крошки на поверхности кристалла представлено на рисунке 9.2.
Рисунок 9.2 – Увеличенное изображение крошки на поверхности
– Дефекты поверхности: пятна подтеки наличие не удаляемых шершавых частиц.
Причины возникновения: плохая отмывка обработанной пластины недостаточное время сушки.
Методы устранения: увеличение продолжительности мойки пластины соблюдение электронной гигиены.
Увеличенное изображение пятен и шершавых частиц на поверхности пластины представлено на рисунке 9.3.
Рисунок 9.3 – Увеличенное изображение пятен и шершавых частиц на поверхности пластины
– Шероховатость поверхности.
Причины возникновения: тупой резец зазубрины на резце загрязнения на поверхности пластины вибрация столика.
Влияние на последующие операции: приводит к отказам при контроле электропараметров приводит к повышенному отходу на контроле внешнего вида.
Увеличенное изображение шероховатой поверхности пластины представлено на рисунке 9.4.
Рисунок 9.4 – Увеличенное изображение шероховатой
поверхности пластины
– Отклонение от геометрических размеров.
Причины возникновения: не точность настройки установки или совмещения.
Влияние: повреждение краев кристалла.
Методы устранения: перенастроить установку провести проверку на точность совмещения.
Увеличенное изображение кристалла несоответствующего заданным геометрическим размерам 100х100 мкм представлено на рисунке 9.5.
Рисунок 9.5 – Увеличенное изображение кристалла несоответствующего
заданным геометрическим размерам 100х100 мкм
– Недостаточная глубина пропила.
Причины возникновения: не точность настройки установки малое давление на резец.
Влияние: повреждение кристаллов при дальнейшем разделении пластины (на растяжке).
Методы устранения: перенастроить установку создав необходимое давление на резец.
Увеличенное изображение пропила несоответствующего равенству представлено на рисунке 9.6.
Рисунок 9.6 – Увеличенное изображение пропила несоответствующего
– Неравномерность глубины пропила.
Причины возникновения: малое давление на резец.
Методы устранения: создать необходимое давление на резец смена режущего диска.
Увеличенное изображение неравномерности глубины пропила представлено на рисунке 9.7.
Рисунок 9.7 – Увеличенное изображение неравномерности глубины
– Оплавление краев линии реза (при лазерном скрайбировании).
Причины возникновения: большая температура в местах скрайбирования лазером.
Влияние: загрязнение и повреждение кристаллов приводит к отказам на контроле электропармаметров.
Методы устранения: нанесение защитной пленки перед операцией.
Увеличенное изображение оплавленных краев линии реза представлено на рисунке 9.8.
Рисунок 9.8 – Увеличенное изображение оплавленных краев линии реза
При сквозном разделении пластин на кристаллы алмазосодержащим режущим диском могут возникнуть следующие дефекты:
– сколы трещины повреждения кристаллов;
– крошка на поверхности пластины;
– дефекты поверхности: пятна подтеки и так далее;
– шероховатость поверхности;
– отклонения от геометрических размеров;
– недостаточная глубина пропила;
– неравномерность глубины пропила.
Обсуждение результатов разработки ТП разделения пластин
Технологический процесс разрабатывался для полупроводниковых пластин диаметром 200мм.
При разработке ТП сквозного разделения пластин на кристаллы был использован метод сквозного разделения. Преимущества данного метода на предприятии является простота скорость и
Одним из основных направлений Филиала «Транзистор» является переход к производству полупроводниковых пластин большего диаметра. Целью дипломного проекта была разработка ТП сквозного разделения пластин на кристаллы диаметром 200мм.
Одним из осн направлений фил тр явл переход к большему диам
Основной задачей дипломного проекта была разработка ТП сквозного разделения полупроводниковых пластин диаметром 200 мм на кристаллы. Для разработки технологического процесса была использована установка сквозного разделения пластин ЭМ-2085. Данная установка позволяет разделять пластины алмазным режущим диском .
Связать с транзистором?
Энерго- и ресурсосбережения
1 Энергосбережение на предприятии
Отлично налаженная энергосистема конкретного предприятия не разделяет функции надежности и энергоэффективности. В этом нет необходимости так как они являются составляющими нормальной работы предприятия и существовать долгое время друг без друга не могут. При нерационально подобранных режимах и постоянных утечках возникает сбой в работе так как ненадежная система сама по себе не может быть эффективной. Для того чтобы каждый работник мог эффективно реализовывать все возможности используемого оборудования и процессов для решения поставленных производственных задач используя энергетические ресурсы необходим энергоменеджмент – определенный раздел управления. Управление энергетическим хозяйством предприятия – проблемный и довольно сложный процесс требующий умения проводить тщательный анализ и принимать правильные решения для того чтобы обеспечить эффективное энергосбережение на предприятии.
Самым главным мероприятием которое включает в себя энергосбережение на предприятии является применение автоматизированных систем позволяющих проводить учет электроэнергии и осуществлять оперативный контроль основных показателей энергоёмкости производимых технологических процессов на конкретных участках.
При правильной эксплуатации своевременном проведении поверки и технического обслуживания автоматизированных систем которые позволяют производить учет электроэнергии и организации диспетчерского управления процессом потребления электроэнергии должны решаются такие задачи:
– значительное уменьшение суммы платежей за электроэнергию при обоснованном снижении заявленного ранее максимума нагрузки;
– соответствие электропотребления технологических и прочих цехов определенным суточным лимитам;
– сведение к минимуму финансовых и материальных потерь возникающих от производимых системой ограничений объектов потребления;
– постепенное снижение потерь электроэнергии и активной мощности при правильном выборе состава используемого силового оборудования.
Не менее важной задачей для того чтобы обеспечить энергосбережение на предприятии является установка автоматизированных систем которые производят точный учет потребления тепловой энергии газа питьевой воды пара и тому подобное.
Пути достижения энергосбережения на предприятии:
– оборудование конкретных объектов энергетического хозяйства специальными датчиками снимающими и предоставляющими первичную информацию;
–определение контрольных точек для сбора и произведения предварительной обработки информации;
– организация пунктов управления имеющих локальные современные вычислительные сети;
– создание центрального диспетчерского пункта и локальных пунктов;
–создание взаимосвязи системы диспетчерского управления энергохозяйством и автоматизированной системы управления конкретного предприятия.
Используя полученные данные и результаты проведения их тщательного анализа составляются энергетические паспорта конкретных цехов технологических участков и предприятия в целом.
Данные о процессе энергопотребления являются основой для создания энергетического баланса конкретного предприятия который состоит из внешнего энергобаланса. Вести энергетический баланс необходимо для точного определения соотношений объемов потребляемых и утилизированных энергетических ресурсов принятия правильного решения вопроса оптимизации энергопотребления выполнение оценки проводимых мероприятий направленных на энергосбережение осуществления прогнозирования объемов закупки энергоресурсов и контроля условий потребления электроэнергии.
Энергосбережение на предприятии должно организовываться при помощи внедрения программы по его обеспечению включающей в себя специальные мероприятия проведение которых следует осуществлять в указанные сроки при соблюдении определенных правил требований и условий. Проводя мероприятия по энергосбережению важно не только предотвратить убытки на предприятиях а и позаботиться о состоянии окружающей среды сохранении природных ресурсов.
Одной из главных причин для проведения мероприятий которые могут увеличить энергосбережение на предприятии считается необходимость повышения экономической эффективности производства. Довольно большой процент энергозатрат на предприятиях объясняется моральным износом применяемого оборудования и потерях энергии при транспортировке её от поставщика к потребителю.
2 Ресурсосбережение на промышленном предприятии
На сегодня проблема ресурсосбережения особенно энергосбережения для всех предприятий Беларуси является самой острой и требующей немедленного решения. Так цены на энергоносители растут настолько стремительными темпами что при существующих технологиях их использования предприятие уже в обозримой перспективе обречено на банкротство. Если в ближайшее время не будут изысканы пути радикального снижения объемов потребления материальных ресурсов (и соответственно – уменьшения их удельных затрат в единице выпускаемой продукции) то неизбежно такое
предприятие станет убыточным так как производственные затраты превысят получаемые доходы.
Именно сейчас чрезвычайно актуальным стало изыскание резервов на самом предприятии. Однако практика показала что «местные» специалисты занимающиеся ежедневной эксплуатацией существующих технологий в силу привычки и объективно существующей рутины не имеют ни времени а порой и желания подойти к производственному процессу комплексно – с точки зрения экономии ресурсов.
Выявить реальную картину использования ресурсов на предприятии и определить резервы их экономии можно только в ходе экологического и энергетического аудита.
Относительно экономии водных ресурсов уже на этапе экологического аудита возможно (как показал опыт работы более чем на 60 предприятиях) изыскание возможностей сэкономить на предприятии от 10 до 50% используемых водных ресурсов (также без каких-либо дополнительных вложений). В первую очередь это касается предприятий с большими водооборотными системами громоздким охладительным и насосным хозяйством (добывающая нефтехимическая обрабатывающая пищевая промышленность лесное рыбное хозяйство и прочее).
Более того сэкономленные средства тут же можно рационально использовать на внутреннее самофинансирование развития производства - для внедрения более совершенных технологий и одновременное решение экологических проблем накопленных за последние годы.
Рекомендация перехода на экономичные экологически «чистые» технологии представляет собой второй и последующий этапы после проведения экологического и энергетического аудитов – путем разработки внедрения и мониторинга инвестиционных программ совершенствования экологического и энергетического менеджмента.
Экологическое обследование предприятия: выявление мест реальной экономии воды пара и других ресурсов с одновременным решением экологических проблем и практически гарантированным получением первоначальной экономии воды не менее 10% на беззатратной основе.
Энергетический аудит с разработкой беззатратных (организационных) мероприятий обеспечивающих экономию не менее 3% годовых затрат на энергоресурсы.
Внедрение экотехнологий приводящих не только к решению экологических проблем но и к реальной экономии ресурсов.
Внедрение системы энергоменеджмента включая обучение персонала предприятия и разработку адаптированных к условиям предприятия программных продуктов по автоматизированному управлению системами предприятия. [7]

Титульный лист_Конопелько.doc

Министерство образования Республики Беларусь
УО «Минский государственный политехнический колледж»
– 41 01 31 «Микроэлектроника»
Разработка и оптимизация конструкции ИМС усилителя
Пояснительная записка
ДП 19В4б.08.00.00.000 ПЗ
РуководительЕ. П. Конопелько
КонсультантыЕ.В. Якубецкая

Содержание .doc

Анализ задания на дипломное проектирование7
Анализ методов разделения пластин на кристаллы8
Анализ оборудования для разделения пластин на кристаллы16
Анализ материалов деталей и инструмента25
Анализ методов контроля качества разделений пластин на29
Основные конструктивные элементы и принцип действия31 оборудования
Подготовка оборудования рабочего места и материалов для35 разделения пластин
Разработка ТП разделения пластин38
Анализ дефектов возникающих при разделении пластин пути их50 предупреждения и устранения
Обсуждение результатов разработки ТП разделения пластин54
Энерго- и ресурсосбережения 57
Экономическая часть60
Охрана труда и окружающей среды63
Нормативная документация78

Основной задачей дипломного проекта была разработка ТП сквозного разделения пластин диаметром 200 мм на кристаллы.docx

10Обсуждение результатов разработки ТП разделения пластин
Сквозное разделение диском с наружной алмазной режущей кромкой по сравнению с другими методами разделения обладает более высокой производительностью и позволяет разделять пластины большого диаметра при этом обеспечивает воспроизводимые размеры и форму кристаллов со строго вертикальными боковыми гранями а также большой выход годных структур достигающий от 98 до 100%. Основной недостаток данного метода разделения – невысокая жесткость инструмента (ДАР).
Для увеличения производительности и понижения дефектности в разработанном технологическом процессе для разделения пластин будет использоваться импортный диск марки NBC-ZH-2050Н фирмы «DISKO» так как данный диск по сравнению с ДАР-6 производства ГНПО «Планар» обеспечивает повышенную эффективность работы и стабильность результата резки а также гарантирует увеличение срока эксплуатации. Сравнительные характеристики дисков NBC-ZH-2050Н и ДАР-6 приведены в графической части на Листе 4.
Техническим оснащением технологического процесса является универсальная установка ЭМ-2085.Особенностями установки являются наличие гранитного основания обеспечивающего поглощение вибраций и сохранение точности при длительном сроке эксплуатации; перемещение предметного стола на воздушных опорах. Датчики обратной связи на приводе X-Y-Z бесконтактная система для контроля глубины реза и износа лезвия расширенная память
процессора и закрытая зона обработки дают возможность пользователю решить все проблемы с которыми он сталкивается при эксплуатации подобного класса оборудования. Также одной из основных особенностей установки является наличие специального программного обеспечения (программа 2085.exe) которое обеспечивает полнейший контроль над технологическом процессом способствуя точному сканированию совмещению и разделению при обработке пластин.
В экономической части дипломного проекта был рассчитан экономический эффект от увеличения процента выхода при использовании импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н а также экономический эффект за счет более высокой стойкости импортных дисков наглядное отображение эффективности представлена в виде гистограмм на рисунках 10.1 – 10.3.
Рисунок 10.1 – Стойкость фактическая при использовании дисков марки ДАР-6 и
Рисунок 10.2 – Процент выхода годных кристаллов при использовании дисков
Рисунок 10.3 – Количество затрачиваемых дисков при длине реза 46676 м

Нормативная документация.doc

(18птНормативная документация
ГОСТ 2.104-68 Единая система конструкторской документации. Основные надписи.
ГОСТ 2.105-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.106-96 Единая система конструкторской документации. Текстовые документы.
ГОСТ 11630-84 Приборы полцпроводниковые. Общие технические условия.
ГОСТ 18725-83 Микросхемы интегральные. Общие технические условия.
ГОСТ В 22468-77 Приборы полупроводниковые. Общие технические условия.
ГОСТ В 28146-89 Приборы полупроводниковые. Общие технические условия.
ГОСТ РВ 20.39.411-97 Комплексные системы общих технических требований и контроля качества. Изделия электронной техники квантовой электроники и электротехнические военного назначения. Общие положения.
ОСТ 11 14.1012-99 Микросхемы интегральные. Технические требования к технологическому процессу. Системы и методы операционного контроля.
ОСТ 11073.920-84 Микросхемы интегральные бескорпусные. Общие технические условия.
ОСТ В 11073.012-87 Микросхемы интегральные бескорпусные. Специальные общие технические условия.
ОСТ В 11073.041-82 Микросхемы интегральные бескорпусные. Общие технические условия.
ОСТ В 11336.018-82 Приборы полупроводниковые бескорпусные. Общие технические условия.
РД РБ 0226.25.05-99 Технологическая подготовка производства. Правила сокращения записи информации в технологической документации.
РД 11040.019-83 ЕСТД. Комплектность и правила оформления технологических документов в основном производстве отрасли.
СТП Т3.8-2005 Система метрологического обеспечения. Программы контроля параметров изделий. Порядок изготовления проверки и применения.
СТП-07 Стандарт предприятия. Правила выполнения технической документации.

Титульный лист.doc

Министерство образования Республики Беларусь
УО «Минский государственный политехнический колледж»
– 41 01 31 «Микроэлектроника»
Разработка ТП разделения пластин
Пояснительная записка
ДП 19В4б.09.00.00.000 ПЗ
РуководительЕ. П. Конопелько
КонсультантыЕ.В. Якубецкая

Чертеж1.dwg

Сквозное разрезание при помощи ультразвука
Программа: 00:19:39 Начало: 08:51:22
X: 101003 Y: 112712 Z: 0 F: 75000
LX: 101022 LY: 112591 LZ: 0
X: 101083 Y: 112712 Z: 0 F: 75000
Технологическая карта
мм: Размер крист. по X
мм: Размер крист. по Y
мм: Скорость сканирования
мм: Диаметр пластины
Настройка параметров
Наладочная информация
Сообщения о сбоях привода
Воздух по F во время резки
Определение размера диска
Сканирование со столом
Ширина полосы Толщина линий
мкм: Яркость: Контрастность:
Подъем Z над пластиной
Кол. резов на скорости прик.
Позиция диска ДД по Z
Диаметр режущего диска
Позиция шаблона СП по Z
Позиция шаблона ДД по Z
Положение визира по Y
Поправка ампл. скан.-ия
Определение размера диска Обучение шаблона диска Пробный рез Прикатка Сброс цикла Уточнить размер кристалла
Провести обучение диска? Установить шаблон диска
Установить по Z точку касания шаблона?
Записать найденные значения? 2
Обучение шаблонов проведено
Размер диска определен 56
Обучить положение реза? Размер диска должен быть определен!
Подведите рез по Y в центр визира
Записать обученные значения
Уточнение размера кристалла проводится только в режиме сканирования
Определить размер кристалла по Y? Пластина должна быть сориентирована!
Установить дорожку на визир! Продолжить?
Установить дорожку соседнего кристалла на визир! Продолжить?
Размер кристалла по Y 10.000 мм! Новое значение 9.998 мм! Установить?».
Технологическая карта - Пластина i0
Толщина пластины: 0.46 мм i1
Размер кристалла по X: 2.314 мм Размер кристалла по Y: 5.700 мм Скорость резки: 25 ммс Скорость сканирования:30 ммс Форма пластины: окружность Толщина пленки: 0.1 мм q*;Диаметр пластины: 200 мм
ДП 19В4б.09.00.00.000
Методы разделения пластин на кристаллы
ДП 19В4б.09.00.00.000 ВО
Включение установки и запуск программы 2085.exe
Выход в исходное положение
Клавиша "Zero Point"
Определение размера диска Обучение шаблона диска Пробный рез Прикатка Сброс по циклу i0
Уточнить размер кристалла
Клавиша "Data Input"
Запуск работы шпинделя
Уложить пластину на предметный стол
Запуск рабочего цикла
Клавиши "FastSlow" "Y"
Остановка сканирования и поворот предметного стола на 90 градусов
Провести позиционирование Y
Остановка сканирования и резка пластин
Остановка резки и проверка реза
Завершение резки и съем спутника с обработанной пластиной
Отмывка и сушка обработанной пластины
Контроль качества отмывки и реза
Технологическая карта - Резка i0
Контроль реза: нет контроля Тип резки: попутная Обороты ЭШ: 30000 Недорез: 0.3 Подъем Z над пластиной: 0.6 Нач. ск. прикатки: 10 r0
q*;Изменение ск.: 2 Кол. резов. на ск. прикатки: 2
Укладка новой пластины на предметный стол
Размер кристалла по X: 2.314 мм Размер кристалла по Y: 5.700 мм Скорость резки: 25 ммс Скорость сканирования:30 ммс Форма пластины: окружность Толщина пленки: 0.1 мм q*;Диаметр пластины: 200 мм Технологическая карта - Резка i0
Скрайбирование механическим способом (алмазным резцом)
Разламывание пластины на кристаллы валиком
Сквозное разрезание стальным полотном(проволкой) с применением абразива
Сквозное разделение травлением
Скрайбирование (с последующим разламыванием)
Скрайбирование лазером
Методы разламывания после операции скрайбирования
Сквозное разрезание диском с внутренней алмазосодержащей режущей кромкой
Разламывание пластины на кристаллы клином
ДП 19В4б.09.00.00.000 ТЧ
Методы разделения пластин на кристаллы Теоретический чертеж
Преобразователь частоты
Устройство включения
Блок управления микропроцессорный
Блок управления двигателями
Установка сквозного разделения пластин ЭМ-2085 Вид общий
ДП 19В4б.09.00.00.000
возникающие при разделении пластин
алмазным режущим диском
Сколы и трещины кристалла
Шероховатость поверхности кристалла
Крошка на поверхности пластины
Неравномерность глубины пропила
Наименование изделия
Количество снятых кристаллов
Стойкость фактическая
Процент выхода годных кристаллов
Количество затрачиваемых дисков при длине реза 46676 м

!12.docx

12 Экономическая часть
В связи с высокими темпами развития современного производства микроэлектронной продукции высокие требования предъявляемые к качеству продукции продолжают возрастать. Важная роль в процессе роста эффективности принадлежит интенсификации которая представляет собой процесс совершенствования использования ресурсов оптимизации технологических режимов автоматизации оборудования для производства и контроля качества производимой продукции.
Одним из путей роста эффективности является введение в процесс планирования сравнительной экономической эффективности которая состоит в определении наиболее выгодного варианта решения определенной задачи. При определении сравнительной экономической эффективности в качестве экономического эффекта принимают экономию полученную от снижения себестоимости в качестве затрат дополнительные капитальные вложения обусловившие эту экономию.
В данном разделе дипломного проекта необходимо провести экономический анализ технологического процесса с целью снижения себестоимости и улучшения качества выпускаемой продукции. [8]
Для расчета экономического эффекта от увеличения процента выхода при использовании импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н данные отображены в таблице 12.1. Для расчета экономического эффекта за счет более высокой стойкости импортных дисков данные отображены в таблице 12.2.
Таблица 12.1 – Данные для расчета экономического эффекта от увеличения процента выхода при использовании импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н
Наименовние операции
Количество снятых кристаллов штук
Затраты на 1 штуку рублей
Таблица 12.2 – Данные для расчета экономического эффекта за счет более высокой стойкости импортных дисков
Стойкость фактическая м
Длина реза под пленкой в месяц м
Стоимость одного диска рублей
Условно-годовая экономия какого-либо ресурса выражается в уменьшении расхода этого вида ресурса в расчете на годовое потребление данного вида ресурса или на годовое производство продукции.
Условно-годовая экономия от снижения брака – выражается в увеличении процента выхода годных изделий в результате усовершенствования технологического процесса. Условно-годовая экономия от снижения брака рассчитывается по формуле
ЭГ.БР=((К2 – К1)100%)·С·Nг(12.1)
где Nг – годовая программа выпуска продукции штук;
С – себестоимость единицы продукции рублей;
К1 и К2 – процент выхода годных изделий по первому и второму вариантам технологического процесса процент.
Рассчитываем условно-годовую экономию от снижения брака для изделия SB1540 по формуле 12.1
ЭГ.БР1=((985– 975)100%)·58.028·36000000=20890080 рублей.
Рассчитываем условно-годовую экономию от снижения брака для изделия SB3040 по формуле 12.1
ЭГ.БР2=((985 – 975)100%)·112.952·18000000=20331360рублей.
Экономический эффект – это разность между результатами деятельности хозяйствующего субъекта и произведенными для их получения затратами на изменения условий деятельности.
Различают положительный и отрицательный экономический эффект.
Положительный экономический эффект достигается в случае когда результаты деятельности предприятия. Этот эффект называется прибылью. Для его получения необходимо расширение производства либо экономия ресурсов на единицу продукта либо и то и другое. Отрицательный экономический эффект – если затраты превышают результаты имеет место отрицательный экономический эффект то есть убыток.
Для определения экономического эффекта за счет более высокой стойкости импортных дисков необходимо рассчитать общее количество дисков под план (N) и общую стоимость дисков под план (Ост).
Общее количество дисков под план рассчитывается по формуле
где L – длина реза под пленкой в месяц;
D – стойкость фактическая.
Рассчитываем общее количество дисков ДАР-6 под план по формуле 12.2
N1=L1D1=46676500=94 штук
Рассчитываем общее количество дисков NBC-ZH-2050Н под план по формуле 12.2
N2=L2D2=466761200=39 штук
Общая стоимость дисков под план рассчитывается по формуле
где S – стоимость одного диска рублей.
Рассчитываем общую стоимость дисков ДАР-6 под план по формуле 12.3
Ост1=N1·S1=94·47100=4427400 рублей
Рассчитываем общую стоимость дисков NBC-ZH-2050Н под план по формуле 12.3
Ост2=N2·S2=39·81391=1253106 рублей
Общая экономия от использования импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н определяется по формуле
Оэк=Ост1 – Ост2(12.4)
Оэк=4427400 – 1253106 = 3174294 рублей
Таким образом рассчитав экономические эффекты при использовании импортных дисков можно с уверенность сказать что в разработанном технологическом процессе применение диска марки NBC-ZH-2050Н понизит затраты и увеличит процент выхода годных изделий.

Заключение.docx

Технологическая операция разделения пластин на кристаллы является одной из важнейших операций на заключительном процессе изготовления микроэлектронного изделия поэтому на данном этапе необходимо исключить всевозможные виды дефектов а тем более брак изделия.
В дипломном проекте были проанализированы различные методы разделения пластин на кристаллы. На теперешний момент сквозное разделение пластин на кристаллы является одним из оптимальных и производительных методов разделения поэтому для разработки ТП был выбран именно данный метод.
Также в ходе дипломного проекта было проанализировано оборудование для разделения пластин и выбрано лучшее – установка сквозного разделения пластин на кристаллы ЭМ-2085. Данная установка позволяет разделять полупроводниковые пластины диаметром до 200 мм. Установка управляется специально разработанным программным обеспечением которое позволяет контролировать и отлаживать весь технологический процесс разделения.
В экономической части дипломного проекта были рассчитаны: экономический эффект от увеличения процента выхода при использовании импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н и экономический эффект за счет более высокой стойкости импортных дисков. В итоге общая экономия от использования импортных дисков марки NBC-ZH-2050Н составила 23505654 рублей.

Литература к ДП.doc

Козырь И.Я. Горбунов Ю.И. Общая технология. –М.: Высшая школа 1989
Моряков О.С. Устройство и наладка оборудования полупроводникового производства. –М.: Высшая школа 1989
Панфилов Ю.В. Оборудование производства ИМС и промышленные роботы. –М.: Высшая школа 1998
Бочкин О.Ч. Механическая обработка полупроводниковых материалов. –М.: Высшая школа 1977
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники филиал кафедры электронной техники и технологии. Лабораторный практикум по дисциплинам: «Технология изделий электронно-оптической техники» «Специальное технологическое оборудование». –М.: Интегралполиграф 2005
Дягтелев И.К. Винкова А.С. Энерго- и ресурсосбережения. –М.: Высшая школа 2010
Калинка А.А. Экономика предприятия: Учебное пособие. –М.: Урожай 2001
Хоменко О.С. Охрана труда и окружающей среды. –М.: Высшая школа 1987