Особенности разработанного российского оборудования ПХО НИИТМ и ПХТ НИИТМ. Состав оборудования

MForum.ru

Особенности разработанного российского оборудования ПХО НИИТМ и ПХТ НИИТМ. Состав оборудования

10.11.2025, MForum.ru


Реализованная конструкция спроектирована с высокой степенью унификации применяемых комплектующих. Модульность оборудования позволила разработать технологическую платформу, обеспечивая возможности создания установки как для пластин диаметром 300 мм, так и для пластин диаметром 200 мм. Такая гибкость создает условия для тестирования установки на производствах с учетом действующих 200-мм технологических процессов и обеспечивает своевременную подготовку к переходу на работу на 300мм пластинах, что является современным мировым стандартом в производстве электронных компонентов.

Разработанное оборудование и базовые технологические процессы применимы на разных стадиях производства интегральных микросхем - BEOL* и FEOL* с уровнем топологии 65нм. При использовании конфигурации оборудования для пластин диаметром 200 мм возможно применение и с большими проектными нормами - 90нм, 130нм и 180нм. 

Система управления и ПО также позволяют более гибко адаптировать работу установок под конкретного потребителя и под различные конфигурации. В основе системы лежит использование распределенных модулей удаленного ввода-вывода, которые компактно размещаются непосредственно в технологических модулях. Это позволило значительно сократить общую длину кабельных трасс, повысить надежность и ремонтопригодность системы. Интерфейс включает в себя визуальную среду для составления маршрутов движения пластины по кластеру в виде графа, что обеспечивает высокую наглядность и простоту конфигурирования технологического процесса. Система предоставляет оператору возможности для проведения анализа и мониторинга прохождения процессов в реальном времени с возможностью оперативной корректировки параметров. 

Оба кластерных комплекса включают в себя по 4 технологических модуля с устройством загрузки-выгрузки пластин, которые объединены транспортной системой.

 

Кластерная система ПХО НИИТМ

В состав кластерной системы для реализации процессов ПХО входят следующие модули:

  1. Модуль осаждения оксида кремния из моносилана
  2. Модуль осажжения нитрида кремния из моносилана
  3. Модуль осаждения оксида кремния из TEOS* (тетраэтоксиксилана)
  4. Модуль субатмосферного осаждения оксида кремния из TEOS (тетраэтоксиксилана)

При разработке и изготовлениитехнологических модулей кластерного комплекса ПХО были реализованы следующие научно технические решения:

Для чистоты проводимых процессов каждый реактор осаждения оснащен удаленным источником плазмы в целях эффективной очистки камер и внутрикамерной оснастки от продуктов осаждения.

Разработана конструкция системы подачи газа в реактор (газовый душ, газовый смеситель) для обеспечения равномерного потока реагентов, оптимизированы диаметры отверстий в керамическом откачном коллекторе. Это позволило достичь высоких значений по равномерности и скорости на пластинах диаметром 300 мм.

Некоторые из них были реализованы в России впервые:

  • Разработон отечественный реактор с двухчастотной системой ВЧ-разряда, которая позволяет эффективней влиять на плотность плазмы и энергию ионов, что дает в результате более качественные слои по сравнению с одночастотным осаждением.

  • Разработана и изготовлена система подачи и испарения жидкого TEOS для точной и контролируемой подачи реагента в процессе осаждения.

  • Применен керамический нагреватель-подложкодержатель для пластин 300мм и 200мм.

 

Кластерная система ПХТ НИИТМ

В состав кластерной системы для реализации процессов ПХТ входят следующие модули:

  • Модуль травления металлов
  • Модуль удаления фоторезистивных и полимерных слоев
  • Модуль травления кремния и поликремния
  • Модуль травления диэлектрических структур

При разработке и изготовлении технологических модулей кластерного комплекса ПХТ были реализованы следующие научно-технические решения:

  • Разработан и построен реактор с применением 2-х ВЧ-генераторов для обработки пластин диаметром 300 мм. Один генератор обеспечивает работу источника высокоплотной индуктивно-связанной плазмы (ИСП, от англ. ICP), а второй - создает напряжение смещения на рабочем столе (подложкодержателе) для увеличения энергии ионов. 

  • Создана оптическая система определения окончания процесса травления на основе спектрометра. Она позволила реализовать наиболее точный способ проведения технологической операции и внедрить стадию "перетрава" с низкой скоростью травления для достижения наилучших результатов.

  • Для генерации атомарного кислорода в модуле применяется источник на основе ВЧ-индуктивно-связанной плазмы, что позволило значительно удешевить и упростить конструкцию модуля.

Среди решений, реализованных в России впервые:

  • Впервые в отечественном оборудовании для фиксирования положения пластин был применен рабочий стол (подложкодержатель) с биполярным электростатическим прижимом.

  • Впервые в отечественном оборудовании разработан и изготовлен реактор для обработки пластин диаметром 300 мм в разряде емкостно-связанной плазмы (ЕСП, от англ. CCP) с применением генераторов на двух частотах и с возможностью раздельной подачи рабочих газов через 2 контура. Верхним электродом является кремниевый душ, а нижним - рабочий стол (подложкодержатель) с электростатическим прижимом. 

 

Оглавление материалов по теме ПХО и ПХТ - здесь 

- -

Справка MForum

BEOL - от англ. Back End of Line

  • Часть технологического процесса производства интегральных схем, включающая операции, связанные с формированием межсоединений, контактных площадок, многослойных металлических дорожек и изоляционных слоев. Начинается после завершения активных областей транзисторов и заканчивается готовым продуктом.
  • Включает такие этапы, как литографию, травление, напыление металлов, формирование изолирующих слоев и финишную металлизацию.
  • Основная задача BEOL — обеспечить надёжные электрические соединения между отдельными элементами микросхемы и вывести их наружу для монтажа и подключения.

    FEOL (и BEOL) представляют собой две основные части производственного процесса, которые вместе обеспечивают создание и подключение активных элементов интегральной схемы.

CVD - от англ. Chemical Vapor Deposition - процесс химического осаждения (ПХО)

процесс химического осаждения из газовой фазы, широко используемый в полупроводниковом производстве для нанесения тонких пленок на поверхность подложки.

Принцип работы:

  • Газ-предшественник (прекурсор) поступает в реакционную камеру, содержащую нагретую подложку.
  • Под действием высокой температуры или плазмы происходит химическая реакция, в результате которой на поверхности подложки осаждается тонкий слой необходимого материала (например, SiO2​, TiN, W и т.д.).
  • Остаточные газы удаляются из камеры.

Основные компоненты установки CVD:

  • Камера: Вакуумная или низко-вакуумная среда для проведения реакции.
  • Нагреватель: Для подогрева подложки до необходимой температуры.
  • Система подачи газа: Подает газ-предшественник в камеру.
  • Система откачки: Удаляет остаточные газы из камеры.

Применение:

  • Формирование диэлектрических слоев (например, SiO2​).
  • Создание металлических и нитридных слоев (например, TiNTiN, WW).
  • Осаждение полупроводниковых материалов (например, GaAs, InP).

Таким образом, CVD является ключевым процессом в полупроводниковом производстве, обеспечивающим создание тонких и однородных пленок с заданными свойствами.

FEOL - от англ. Front End of Line

  • Начальная часть технологического процесса производства интегральных схем, включающая операции формирования активных областей транзисторов, диодов и других элементов схемы.
  • Включает такие этапы, как эпитаксию, имплантацию ионов, диффузию, окисление, литографию и травление.
  • Основная задача FEOL — создать транзисторы и активные элементы, определяющие функциональность микросхемы.

    FEOL (и BEOL) представляют собой две основные части производственного процесса, которые вместе обеспечивают создание и подключение активных элементов интегральной схемы.

TEOS - от англ. TEOS (Tetraethyl Orthosilicate), тетраэтоксиксилан

Химическое вещество (C2​H5​O)4​Si, широко используемое в полупроводниковом производстве для нанесения тонких диэлектрических слоев, в частности, диоксида кремния (SiO2​). В полупроводниковой промышленности тетраэтоксиксилан применяется как прекурсор для осаждения диэлектрических пленок методом химического осаждения из газовой фазы (Chemical Vapor Deposition, CVD).

  • Пленки, полученные с использованием TEOS, обладают высокой стойкостью к высоким температурам.
  • Диоксид кремния, полученный из TEOS, обладает прекрасными электроизоляционными свойствами.
  • Хорошо совместим с другими материалами, используемыми в полупроводниках, такими как кремний и металлы.

Wet Etching или Wet Chemical Etching - процесс химического травления, ПХТ

Химическое травление (Wet Etching) — это процесс удаления слоев материала с поверхности полупроводниковой подложки с помощью растворов кислот, щелочей или солей. Раствор проникает в структуру материала и избирательно удаляет определённые слои, оставляя другие нетронутыми.

Принцип работы:

  • Подложка погружается в ванну с раствором травителя.
  • Химическая реакция протекает на поверхности материала, удаляя слои в соответствии с заданными параметрами.
  • Процесс контролируется температурой раствора, концентрацией кислоты или щелочи и временем экспозиции.

Основные компоненты установки:

  • Ванна: Емкость с травящим раствором.
  • Система циркуляции: Поддерживает температуру и гомогенизацию раствора.
  • Система слива: Удаляет отработанный раствор.

Применение:

  • Формирование окон и рисунков на поверхности полупроводника.
  • Удаление дефектных или ненужных слоев.
  • Подготовка поверхности перед нанесением новых материалов.

Таким образом, химическое травление является важным этапом в полупроводниковом производстве, обеспечивающим точное удаление материала и формирование структуры полупроводниковых устройств.

--

За новостями наземного и спутникового телекома удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости телекома, новости искусственного интеллекта и ЦОД вы найдете в канале abloudRealTime, новости микроэлектроники можно найти в моем канале RUSmicro, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги: микроэлектроника ПХО ПХТ плазмохимического производственное оборудование Элемент НИИМЭ НИИТМ

-- 

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

10.12.2025. Сессия вопросов и ответов с руководителями НИИМЭ и НИИТМ 10 декабря 2025 года

10.12.2025. Дополнительная сессия вопросов и ответов с руководителями НИИМЭ и НИИТМ 10 декабря 2025 года

10.12.2025. Презентация НИИТМ "Отечественное технологическое оборудование для микроэлектроники. Кластеры ПХО, ПХТ"

10.12.2025. Презентация НИИМЭ "Крупнейший в России комплекс по проведению научно-технологических исследований и разработок в области микро- и наноэлектроники"

10.12.2025. Экспериментальный производственный участок ПХТ и ПХО на Микрон. Фоторепортаж. Часть 1

10.12.2025. В ГК Элемент разработали оборудование ПХО и ПХТ для техпроцессов вплоть до 65нм на пластинах 300мм

10.11.2025. Оборудование ПХО и ПХТ разработки ГК Элемент: Для чего нужны кластерные комплексы?

10.11.2025. Что такое ПХО (плазмохимическое осаждение) и ПХТ (плазмохимическое травление)

10.11.2025. Оборудование ПХО и ПХТ разработки ГК Элемент: Выводы

10.11.2025. Особенности разработанного российского оборудования ПХО НИИТМ и ПХТ НИИТМ. Примеры структур

10.11.2025. Оборудование ПХО и ПХТ разработки ГК Элемент

20.03.2025. В НИИТМ завершают создание опытной установки ПХО для пластин 300 мм

23.10.2019.  Рынок оборудования для производства микроэлектроники



Поиск по сайту:


Колонка редактора

30.10. Билайн запустил бесплатную страховку от мошенников для предоплатных клиентов с компенсацией до 500 тысяч

30.10. МегаФон ускорил мобильный интернет вдоль автотрасс М7 и М8 в московском регионе

29.10. CXMT приступает к производству передовой памяти для ИИ, несмотря на низкий выход годных

29.10. На Тайване задумались о возобновлении работы АЭС - ради производства микросхем

29.10. Linde довольна квартальными результатами, спасибо ИИ

29.10. Amazon получил разрешение FCC на покупку GlobalStar

29.10. МТС запустила LTE в селе Хилогосон в Забайкальском крае

28.10. Рынок объектных систем хранения данных в России – вынужденный рост

28.10. YADRO предлагает использовать технологию блокчейн и децентрализованную архитектуру для повышения надежности хранения данных в ЦОД

28.10. Китайский производитель алмазов переориентирует деятельность с ювелирной промышленности на полупроводники для ИИ

28.10. МТС запустила базовую станцию 5G в диапазоне 4.9 ГГц в Хабаровске

27.10. Infineon инвестирует 1.1 млрд евро в австрийскую площадку по производству силовых полупроводников для ЦОД

27.10. МегаФон развернул новое телеком-оборудование в Советске Калининградской области

27.10. "Временные блокировки" мобильного доступа к интернету возможны в Москве

27.10. ФАС отрегулирует тарифы операторов связи с помощью ФГИС и накажет УК, мешающие доступу операторов в МКД

Все статьи >>


Новости

30.10. Honor X9e s – ребрендинг Honor Turbo с батареей 8560 мАч

30.10. OnePlus Ace 7 и Ace 7 Pro с экранами 185 Гц и встроенными вентиляторами представлены в Китае

29.10. Moto G47 Power с батареей 7000 мАч и 108 МП камерой оценен в £299.99

29.10. Xiaomi Smart Band 11 добрался до Европы – цена €60 за базовую версию

28.10. Apple представила новый iPad mini с OLED-экраном и чипом A20 Pro

28.10. HMD обновит Pulse Pro, Crest Max и Fusion для Европы

28.10. Redmi K100 – батарея 10 000 мАч, 165 Гц и Snapdragon 8 Elite

28.10. Infinix GT 50 Pro с жидкостным охлаждением и Dimensity 8400 Ultimate представлен в Индии

27.10. Vivo Y600 с АКБ 10 000 мАч представлен в Китае

27.10. Poco X8s, компактный флагман с зарядкой 100 Вт, представлен глобально

27.10. OnePlus Buds Clip – первые клип-наушники бренда с двумя драйверами

26.10.  Honor Pad X10 Mini – компактный планшет для семьи за $165

26.10. Oppo выпустила в Индии пауэрбанк со встроенным кабелем за 2199 рупий

26.10. Ноутбук HP Star Book Air 14 с OLED-экраном и автономностью до 42.5 часов представлен в Китае

23.10. Huawei Pura 90 Plus получит 1-дюймовую камеру с переменной диафрагмой

23.10. Nubia A76 4G – новый смартфон со старым именем

23.10. Xiaomi представили Redmi Book 2027 – батарея 72 Вт•ч и новый дизайн

23.10. Realme раскрыла стратегию на 2027 год

22.10. iPhone 18 получит новый дизайн камеры

22.10. Redmi Band 4 представлен в Китае – 21 день автономности и 5ATM за 169 юаней