Моделирование процесса пленкообразования на стадиях предварительной разработки оборудования электронной техники

• Автор: Прусаков, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГШЕНКООБРАЗОВАНИЯ В ОБОРУДОВАНИИ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

1.1 Принципы моделирования технологических процессов.

1.2 Особенности моделирования технологических процессов тонкопленочной технологии

1.3 Структура модели сложных процессов в исполнительных устройствах

1.4 Модель пленкообразования на основе управляемого энерго,массопереноса

1.5 Обзор экспериментальных исследований и сопоставление с теоретическими моделями процессов
1.6 Математическая модель магнетронных распылительных систем для нанесения пленок в оборудовании непрерывного действия.

1.7 Постановка задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ МИКРОСТРУКТУР ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ.
2.1 Математическая модель пленкообразования при использовании
координатных устройств
2.2 Математическая модель осаждения вещества при плоскопараллельном перемещении подложки .
2.3 Определение скорости осаждения вещества на подложку
2.4 Взаимодействие технологических частиц с поверхностями вакуумной камеры
2.5 Влияние погрешности координатного привода на погрешность
пленкообразования.
Выводы по главе 2
3 РЕЗУЛЬТАТЫ МАНГИННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРОЦЕССА
ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЯ.
3 I Анализ результатов машинного эксперимента при использовании математической модели пленкообразования с использованием I коодинатных исполнительных устройств
3.2 Анализ результатов машинного эксперимента при использовании математической модели пленкообразования при плоскопараллельном перемещении подложки
3.3 Сравнительный анализ результатов машинного эксперимента при использовании математической модели пленкообразования с использованием I коодинатных исполнительных устройств и при использовании математической модели пленкообразования при
плоскопараллелыюм перемещении подложки
Выводы по главе 3.
4 РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ
ВЕЩЕСТВА
4 1 Устройство нанесения тонких пленок
4 2 Устройство перемещения подложкодержателя
4.3 Исполнительный орган манипулятора.
Выводы по главе 4.
5 СОЗДАНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ВЕЩЕСТВА
5.1 Алгоритм расчета толщины напыленного слоя
5.2 Оценка выхода годных изделий электронной техники с учетом вероятности их поражения микрочастицами износа.
5.3 Аддитивный критерий оценки качества исполнительных устройств
5.4 Газовыделение в условиях проведения процесса
пленкообразования
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


При математическом моделировании технологического процесса часто используют принцип изоморфизма математических моделей для физических явлений, имеющих разную физическую природу. Принцип аналогий различных явлений позволяет моделировать технологический процесс различной природы на ЭВМ. Виды математических моделей определяются конкретными условиями проведения технологического процесса и производства в целом 1,2,1,2. В моделях с распределенными параметрами основные переменные процесса изменяются во времени и в пространстве, а в моделях с сосредоточенными параметрами только во времени. При изготовлении интегральных микросхем в процессе создания той или иной структуры изделия необходимо осуществить взаимосвязь технологических параметров, составить модель установившегося во времени технологического процесса статическое моделирование или неустановившегося, например, при переходе от одного режима к другому динамическое моделирование. Для составления статической модели процесса необходимо проанализировать физикохимическую сущность, целевое назначение, основные уравнения и особенности данного процесса. Статическая модель строится с учетом всех влияющих технологических факторов. Для составления динамической модели процесса находится взаимосвязь всех основных переменных при изменении их во времени. Все эти характеристики определяются теоретическим или экспериментальным путем. Построение модели процесса заключается в составлении математических уравнений, соответствующих его физической модели. На основе четкого понимания процесса составляют алгоритм решения уравнений. Характерной особенностью технологических процессов тонкопленочной технологии является высокая точность проведения всех основных процессов создания пленочных структур. Разработка и внедрение стабильных процессов, обеспечивающих заданную точность изготовления тонкопленочной структуры, является чрезвычайно важной и сложной задачей, решение которой позволяет резко повысить выход годной продукции 1,2,3,6,,,. В основе этих процессов лежат достаточно сложные физикохимические методы воздействия на поверхность способы получения слоев с заданными свойствами, моно поликристаллических или аморфных слоев различные метода нанесения пленок, химическое и электрохимическое осаждение слоев, диффузия, имплантация и др. Эти группы процессов используются в любой схеме изготовления тонкопленочной структуры любого изделия электронной техники. Любое производство тонкопленочной структуры можно расчленить на определенное число типовых технологических операций осаждение слоев, диффузия эпитаксия, отжиг и т. Для каждого типового технологического процесса существует характерное для него специальное технологическое оборудование. Технологический процесс это сложная система взаимозависимых параметров, которые влияют на характеристики изделия. На технологический процесс оказывает влияние большое количество факторов, которые учесть трудно. Для анализа технологических процессов создаются модели, которые действуют при определенных ограничениях и обеспечивают доскональное изучение при этих ограничениях влияния различных параметров технологического процесса на характеристики изделия. Модель технологического процесса позволяет создать автоматическое оборудование, в котором данная модель используется как алгоритм системы, управляющей этой машиной 1, 2, 3, 6. Различают три вида моделирования натурное, физическое и математическое. Натуральное моделирование предполагает создание технической системы, позволяющей менять и измерять с требующейся точностью параметры технологического процесса и фиксировать путем изменения характеристик изделия, влияние технологических параметров на характеристики изделия. Физическое моделирование состоит в отыскании критериев подобия параметров изучаемого технологического процесса и характеристик изделия. Сложность и высокая стоимость натурного и физического моделирования, а также отсутствие возможности прогнозировать поведение технологического процесса на самых ранних стадиях его проектирования.