2.9 Обробка та оцінка експериментальних даних

Внаслідок похибок вимірювання і дії неконтрольованих збурюючих факторів (завад) обчислені значення коефіцієнтів b_і рівняння регресії є лиш наближеними оцінками точних (істинних) значень коефіцієнтів рівняння регресії

y = __x₁ + _ x₂ + …. (2.22)

Для підвищення точності експериментальних даних проводять паралельні досліди (тобто для кожного рядка матриці експерименту відгук вимірюється декілька разів).

Це дає змогу виключити явно аномальні, грубі похибки за допомогою критерію Ст’юдента, обчислити однорідність дисперсій (дисперсія – середнє значення квадрата відхилення і-го результату від середньоарифметичного) відгуку за допомогою критерію Кохрена, дисперсію повторюваності, статистичну значимість коефіцієнтів регресії (можливість прийняти значення деякого коефіцієнта b_і рівним нулю) за допомогою критерію Стьюдента та адекватність моделі (рівняння регресії) за допомогою критерію Фішера [2-5].

2.10 Завдання

1. Вивчити основні положення та методику планування багатофакторних експериментів.

2. Провести планування багатофакторного експерименту для вивчення процесу травлення у виробництві напівпровідникових приладів та інтегральних схем (використати дані відповідної лабораторної роботи, проведеної раніше), або планування для іншого техпроцесу, запропонованого викладачем чи студентами (за узгодженням з викладачем).

Перелік використаних джерел

1. Вестник АН СССР. – 1985. – №3. – С.57 – 69.

2. Кринецкий И.И. Основы научных исследований: Учебное пособие. – Киев – Одесса: Вища школа, 1981. – 208с.

3. Грушко И.М., Сиденко В.М. Основы научных исследований: Учебное пособие. – 3-е изд. – Харьков: Вища школа, 1983. – 224с.

4. Барабащук В.И., Креденцер Б.П., Мирониченко В.И. Планирование эксперимента в технике. – К.: Техніка, 1984. – 200с.

5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование экспе-римента при поиске оптимальных условий.– М.: Наука,1986.-280с.

6. Гаскаров Д.В., Дахнович А.А. Оптимизация технологических процессов в производстве электронных приборов: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 1986. – 191с.

7. Налимов В.В. Теория эксперимента. – М.: Наука, 1971.

8. Хургин Я.И. Да, нет, может быть … - М.: Наука, 1983. – 208 с.

3 Лабораторна робота №3

“ВИВЧЕННЯ ТЕРМІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ОКИСЛЕННЯ ТА ДИФУЗІЇ”

Мета роботи: вивчити конструкцію та принцип дії дифузійної установки, включаючи будову робочої камери, принцип дії системи автоматичного регулювання температури, схему системи живлення та загальну будову установки, а також вивчити процес виходу установки на заданий режим.

3.1 Термічні операції в технології напівпровідникових приладів

При виробництві напівпровідникових приладів та ІС пластини з напівпровідникового матеріалу піддають ряду високотемпературних обробок, що проводяться в дифузійній печі. В залежності від складу газу, що подається в робочий об'єм, в термічній установці можна проводити окислення кремнієвих пластин, загонку фосфору чи бору, розгонку дифундіюючих домішок, газове травлення та ін.

Основним промисловим методом проведення термічної дифузії та окислення є метод відкритої труби. Згідно з цим методом човник з кремнієвими пластинами завантажують у кварцову трубу, робоча зона якої розміщена всередині високотемпературної печі. В трубу подається дифузант, що переноситься газом-носієм (аргоном чи азотом), або потік вологого чи сухого кисню. Джерелом дифузанта можуть бути тверді, рідкі чи газоподібні сполуки.

Цикл роботи дифузійної установки включає декілька етапів. Спочатку проводиться розігрівання печі до максимальної температури, на що потрібно до 2 годин. Далі в реакційну трубу завантажують пластини, розміщені в кварцовому човнику. Завантаження та вивантаження човників з пластинами проводиться в камерах з ламінарним потоком повітря. Після прогрівання пластин та човника на протязі 20-30 хвилин починається технологічна операція: через кварцову трубу пропускають потік парогазової суміші (ПГС) у вигляді газу-носія з домішками пари дифузанта. Після закінчення заданого терміну дифузії припиняють подавання ПГС і проводять розвантаження реакційної труби.

В планарній технології виготовлення ІМС відбувається багатократне чергування термічних операцій (дифузії та окислення), що визначає необхідність створення прецизійних температурних умов. Крім того, фізико-термічне приладдя має забезпечувати рівномірну подачу реагентів в зону дифузії. При цьому велика увага приділяється керованій зміні парціального тиску легіюючих домішок, кінетиці нагрівання та ряду інших умов.