
- •Кафедра этт. Дисциплина «Основы технологии электронной компонентной базы» Лабораторная работа № 1. Особенности нанесения пленок при термовакуумном испарении
- •1. Основные понятия и соотношения
- •2. Расчет скорости испарения
- •3. Расчет толщины пленок
- •4. Задание к работе
- •5. Требования к отчету
- •6. Контрольные вопросы
- •7. Библиографический список
- •Варианты заданий
4. Задание к работе
При домашней подготовке необходимо для заданного материала и толщины пленки испаренного материала определить температуру поверхностного испарителя малой площади, при которой наибольшая толщина пленки d0 будет равна заданной. Для расчета используются зависимости (2), (3), (7), данные таблицы и вариантов заданий.
При работе в лаборатории необходимо в компьютерном эксперименте получить следующие зависимости:
- распределение абсолютной толщины d(x) для заданной d0 для поверхностного малой площади, дискового, кольцевого и смещенного относительно центра вращающейся подложки испарителей. (Для трех последних типов испарителя предварительно необходимо подобрать температуру, обеспечивающую одну и ту же толщину d0 при х=0);
-
относительное отклонение толщины
пленки заданного материала в зависимости
от расстояния x
по поверхности подложки при заданной
d0
для
исследуемых испарителей;
- для заданного d0 и смещенного испарителя определить размеры подложки, при которых будет обеспечена равномерность толщины пленки не хуже 1 %.
Примечание: необходимые для расчета дополнительные сведения приведены в перечне «Варианты задания».
5. Требования к отчету
Отчет составляется индивидуально на листах формата А4. При домашней подготовке необходимо изучить содержание работы, провести расчет температуры для своего варианта задания, а основные аналитические соотношения и последовательность расчета внести в заготовленный отчет. Подготовленный для защиты отчет должен содержать:
- теоретическую часть и результаты расчета (домашнюю подготовку),
- эскизы конфигурации систем испарения,
- расчетные формулы,
- последовательность расчетов и распределение абсолютной и относительной толщины по диагоналям подложки,
- анализ результатов,
-ответы на контрольные вопросы.
6. Контрольные вопросы
Чем определяется максимально возможная толщина пленки при термовакуумном испарении?
Какие соотношения связывают толщину пленки с температурой испарителя?
Как испаряют порошкообразные материалы?
Какие типы испарителей применяют для испарения порошковых материалов?
Что такое сублимация?
Какие требования предъявляются к материалам испарителей?
При каких условиях происходит послойный рост пленки при испарении?
Как происходит испарение с поверхности твердой фазы?
7. Библиографический список
1. Карабанов С. М., Чижиков А.Е. Технология материалов и изделий электронной техники. Пленочная электроника//Учеб. пособие с грифом УМО. Рязань. РГРТУ. 2009. С. 24-50.
2. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника: физические и технологические основы, надежность/Уч. пособие. М.: Высшая школа, 1986, с. 256-262.
Варианты заданий
№ группы |
120 |
121 |
||||||||||||||
№ подгруппы |
1 |
2 |
1 |
2 |
||||||||||||
№ бригады (Вариант) |
1 (1) |
2 (2) |
3 (3) |
4 (4) |
1 (5) |
2 (6) |
3 (7) |
4 (8) |
1 (1) |
2 (2) |
3 (3) |
4 (4) |
1 (5) |
2 (6) |
3 (7) |
4 (8) |
Металл |
Al |
Cu |
Ag |
Ni |
Au |
Mg |
Ti |
Cr |
Au |
Cr |
Ni |
Mg |
Ti |
Ag |
Cu |
Al |
d0, мкм |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
№ группы |
124 |
|||||||
№ подгруппы |
1 |
2 |
||||||
№ бригады (Вариант) |
1 (1) |
2 (2) |
3 (3) |
4 (4) |
1 (5) |
2 (6) |
3 (7) |
4 (8) |
Металл |
Al |
Cu |
Ag |
Ni |
Au |
Mg |
Ti |
Cr |
d0, мкм |
1,2 |
1,4 |
1,1 |
1,6 |
1,5 |
1,7 |
1,1 |
1,0 |
№ группы |
122 |
123 |
||||||||||||||
№ подгруппы |
1 |
2 |
1 |
2 |
||||||||||||
№ бригады (Вариант) |
1 (1) |
2 (2) |
3 (3) |
4 (4) |
1 (5) |
2 (6) |
3 (7) |
4 (8) |
1 (1) |
2 (2) |
3 (3) |
4 (4) |
1 (5) |
2 (6) |
3 (7) |
4 (8) |
Металл |
Al |
Cu |
Ag |
Ni |
Au |
Mg |
Ti |
Cr |
Au |
Cr |
Ni |
Mg |
Ti |
Ag |
Cu |
Al |
d0, мкм |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
1,4 |
1,1 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,0 |
1,2 |
1,5 |
1,6 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,6 |
Общие данные для всех вариантов:
- время нанесения пленки t=30 минут,
- площадь поверхностного испарителя малой площади F1=0,15 см2,
- радиус дискового испарителя Rд=3 см, площадь F2=3.14 Rд2,
- площадь кольцевого испарителя F3= 0,15 см2,
-радиус кольцевого испарителя Rк=10 см,
-смещение
испарителя относительно оси вращения
подложки
=20
см,
- площадь смещенного испарителя F4=0,15 см2,
- расстояние испаритель-подложка h= (5-25) см,
- размер подложки 30х40 см2.