перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

Процес завантаження-вивантаження пластин в реактор тривав не менше 5 хвилин для уникнення термоударів пластин та генерації при цьому дислокацій за рахунок термомеханічних навантажень

Плівки диоксиду кремнію вирощували в стандартній проточній системі схема якої приведена на рис.2.

У цій установці передбачено окислення кремнієвих пластин, як за стандартною технологією в атмосфері сухого кисню та водяної пари, так і окислення в середовищах, що містять домішки хлору та хлоридів, що, в свою чергу, дозволяє легувати плівки диоксиду кремнію в процесі росту. Для легування плівок під час процесу “вологого” окислення попередньо готувався розчин хлориду цинку в деіонізованій воді і заливався у барботер. Барботування проводили киснем з витратою 200 л/хв, за рахунок чого в парогазове окислювальне середовище потрапляв як окислювач, так і домішка. Однак, як показали дослідження, в процесі барботування концентрація вихідного розчину змінюється за рахунок різної швидкості випаровування розчинника та складових (іонів) розчиненої солі [10].

Навіть приготування вихідного розчину ZnCl2 в деіонізованій воді має свої особливості. Незважаючи на високу гігроскопічність солі, в процесі гідролізу хлориду цинку спостерігається помутніння розчину, виділення нерозчинного осаду, який знаходиться у зваженому стані. Після фільтрування розчину ми провели цикл досліджень його складу використовуючи для визначення концентрації іонів цинку комплексометричний метод [11], а для визначення концентрації іонів хлору аргентометричний метод [12]. З’ясовано, що для повного розчинення солі і отримання гомогенного прозорого розчину необхідно, щоб молярне співвідношення іонів хлору до іонів цинку складало 1,012. Вказане співвідношення зберігалося для діапазону концентрацій ZnCl2 до 5% маси.

Тому доцільніше використовувати метод миттєвого випаровування, що полягає в подачі в реактор попередньо підготованого розчину та випаровування його в буферному циліндрі. Температуру буферного циліндра вибирали значно вищою від температури кипіння як води, так і хлориду цинку, а теплоємність його суттєво перевищувала теплоємність розчину, що подається через капіляр. Тому випаровування проходить миттєво і його склад відповідає складу газової фази у реакторі.

При отриманні легованих плівок диоксиду кремнію в середовищі сухого кисню, у буферний циліндр поміщали наважку попередньо розрахованої маси оксиду цинку. В реактор подавалась суміш кисню та хлориду водню. Хлорид водню взаємодіяв з оксидом цинку за реакцією:

2HCl+ZnO=ZnCl2+H2O

Температура зони, в яку поміщалась наважка, обиралась вищою від температури кипіння хлориду цинку, тому продукти реакції були газами при температурах технологічного процесу. Таким чином, процес окислення відбувався з одночасним легуванням плівки диоксиду кремнію введеною в реактор домішкою.

Температуру процесу окислення обирали та підтримували за допомогою блоку регулювання та підтримування температур, яке здійснювалося пропорційним інтегрально-диференціальним регулятором. Процес завантаження-вивантаження пластин в реактор тривав не менше 5 хвилин для уникнення термоударів пластин та генерації при цьому дислокацій за рахунок термомеханічних навантажень.

Рис.2. Система СДО-125/3

1-крани; 9-буферний циліндр;

2-витратоміри; 10-вхідний патрубок з капіляром;

3-трубопроводи; 11-човник з Si-пластинами;

4-барботер; 12-блок живлення та регулювання

5-термостат; температури;

6-парогенератор; 13-пристрій вводу-виводу пластин;

7-нагрівач; 14-пристрій керування;

8-реактор; 15-завантажувальна камера.

2.2. Визначення параметрів технологічного процесу.

Для проведення досліджень параметрів структур Si-SiO2 необхідно отримати плівки заданої товщини, яка співрозмірна з товщиною діелектрика напівпровідникових приладів. Оптимізацію ефективності процесу гетерування необхідно проводити шляхом вивчення впливу концентрації легуючої домішки на параметри структур.

Для зменшення об’єму емпіричних досліджень вирощування плівок проведено розрахунок температурно-часових характеристик технологічного процесу отримання плівок SiO2 заданої товщини при різному складі парогазового середовища в реакторі. В якості вихідних використали відомі з літератури [10] залежності швидкості росту оксидних плівок на монокристалічному кремнії в атмосфері або зволоженого кисню, або парах води з вмістом хлориду водню, які найближчі до досліджуваного в даній роботі процесу гетерування дефектів плівок SiO2. Це визначається тим, що в ньому в склад окислювального середовища вводять хлорид цинку, тобто, він є, в якійсь мірі, аналогом відомого з літератури процесу хлорного окислення. Тому тут використані такі стандартні рівняння:

d2=4.16*103p1.6t exp(-1.7/kT) – в парах води (16);

d=1.4*103p0.8t exp(-1.7/kT) – в сухому кисні (17),

де d – товщина плівки [нм];

t – час [с];

T – температура [К];

k – постійна Больцмана.

При розрахунках товщину плівки підзатворного діелектрика задавали в межах від 50 до 150 нм. З умов проведення експерименту загальний тиск в системі приймали рівним атмосферному. Температуру процесу окислення задавали в межах від 950 до 1100(С з кроком 50(С. Для розрахунків використовували програмний пакет “Maple 6”.

Результати розрахунків приведені в табл. 1

скачать бесплатно Вплив легування цинком на властивості МОН-структур.

Содержание дипломной работы

Метою цієї дипломної роботи є всебічне дослідження зарядових характеристик та параметрів розподілу МОН-структур з легованим в процесі гетерування дефектів шарів SіO2 та структур в цілому
Як згадано в [6,7] для барботування використовується вихідний розчин хлориду цинку концентрації 1 - 3%, або, при миттєвому випаровуванні розчину в реакторі, 0,001 - 0,025% розчин
ці домішки мають малі коефіцієнти дифузії в оксиді, тому оксид може застосовуватись для маскуванні при дифузії домішки в кремнію
Де Q0t - ефективна поверхнева густина цього заряду, приведена до одиниці площі межі розподілу Si-SiO2; (0t - істинна об'ємна густина заряду, захопленого в окислі
3, Залежність температури окислення, при якій відсутні окислювані дефекти упаковки, від співвідношення концентрацій трихлоретилену та кисню в окислюваній атмосфері
Сучасний рівень щільності пакування елементів ІС вимагає високої суцільності плівок у взаємозв'язку з необхідними електрофізичними параметрами елементів та їх стабільнісію
Процес завантаження-вивантаження пластин в реактор тривав не менше 5 хвилин для уникнення термоударів пластин та генерації при цьому дислокацій за рахунок термомеханічних навантажень
Руйнуючі методи: а) Анодне травлення використовується для виявлення дефектів в підкладці з полікристалічного кремнію [15] і має переваги хімічного травлення і методу наведення струму
Перевага цього методу полягає в більшій швидкодії і підвищенні точності в порівнянні з вольт-фарадним методом
2) проявлялися також в місцях контакту пластини з кварцовим човником і в значній мірі визначалися щільністю входження пластини в його пази
Використовуючи в якості відліку орієнтацію пластин кремнію і базового зрізу встановлено напрями ліній пороутворення в плівках диоксиду кремнію
Суттєво, що в цьому діапазоні концентрації пористість плівок диоксиду кремнію слабо залежить від концентрації розчину хлористого цинку
Залежності впливу опромінення та наступного вщпалу на 1/Тд: 1 - вихідні; 2 - після опромінення
 У зв’язку з особливостями науково-дослідних розробок для їх ефективного здійснення, координацій робіт, оперативного управління ходом робіт, передбачене сіткове планування та керування
В розрахунково - пояснювальній записці до дипломної роботи планування НДР здійснюється в наступній послідовності : Розбиття комплексу робіт на окремі етапи
Весь комплекс робіт ділиться на такі етапи : підготовчий; теоретична розробка теми; проведення експерименту; обробка даних, отриманих при експериментах; технічний звіт; Таблиця 1
Цей список включає перелік подій та їх індексацію, а також перелік робіт та їх коди
В більшості випадків при плануванні комплекса робіт творчого характеру, а також при плануванні нових досліджень, що не мають аналогів в минулому, не існує ні нормативів, ні досвіду роботи
Трудоємність виконання робіт та кількість виконавців
До основних параметрів сіткового графіка відносяться: де t (Lmах)-тривалість максимального шляху, який проходить через дану роботу ; t’(Lкр)- відрізок шляху, що співпадає з критичним шляхом
Оптимізація проведена за рахунок використання вільних резервів часу (Rвij) шляхом їх заміни на робочий час або часткової заміни (поділу резерву)
Норма амортизації для одного місяця : Аі = Ці(На /12 де Ці - вартість, На - норма амортизації
Вартість оренди приміщення в якому проводяться дослідження можна визначити знаючи: орендну плату за 1 м2 за місяць, площу приміщення і час роботи
Вартість матеріалів, витрачених на виготовлення дослідних взірців, проведення дослідів визначається на основі програми дослідів, норм розходу, цінами або по кількості годин досліджень і нормативах затрат на годину досліджень
Затрати на електроенергію розраховуються за формулою: Ес = Мд(Fд(Це(Кн де: МДН-встановлена потужність енергетичних струмоприймачів, кВт; Fд- дійсний фонд часу роботи даного виду обладнання, год
Нормована величина вагового коефіцієнту важливості ознаки Кожна названа ознака володіє деяким набором якостей
В економічній частині дипломного проекту було виконано планування НДР, для чого було використано систему сіткового планування і управлівння, що забезпечило чітке узгодження всіх робіт в часі
Для виконання робіт по дослідженню впливу легування на параметри МОН-структур застосовуються прилади: установка для вимірювання ВФХ АМЦ-1515 з напругою живлення 220 В; самописець з напругою живлення 220 В; ВЧ-генератор з напругою живлення 220 В
5-0143з такими характеристиками: максимальна продуктивність по повітрю: 500 м3/год; продуктивність по холоду: 2300 ккал/год; споживана потужність електроенергії: 1100 Вт
0; t4 - коефіцієнт втрат світла в сонцезахисних пристроях: при використанні штор 1
До заземлюючого пристрою підлягають приєднанню: корпуси електричних машин, апаратів, а також металеві корпуси любих переносних або пересувних електроприймачів