Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Московский институт электроники и математики Национального

исследовательского университета "Высшая школа экономики"

Факультет электроники и телекоммуникаций

Кафедра

Электроники и наноэлектроники

(название кафедры)

Направление подготовки (специальность) __________________________________________________________

О Т Ч Е Т

о преддипломной практике

(наименование практики)

Тема задания: Анализ универсальных вакуумных постов для оборудования производства изделий электронной техники, предлагаемых на российском рынке

Студент Пересыпкин Д.Е. Э-91

(Фамилия И.О.) номер группы

Руководитель практики: Ветров Владимир Алексеевич, доцент , НИУ ВШЭ

(Фамилия И.О., должность и место работы, подпись)

Ответственный за организацию практики: Овсянников Б.Л.

(Фамилия И.О., должность, подпись)

Практика пройдена с оценкой ______________

Дата ____________________

Москва 2013

1.Обзор вакуумных технологий электронного машиностроения.

1.1.Технология молекулярно-лучевой эпитаксии.

Молекулярно-лучевая эпитаксия – эпитаксиальный рост в условиях сверхвысокого вакуума. Технология молекулярно-лучевой эпитаксии позволяет выращивать слоистую структуру из различных полупроводников с заданной степенью легирования. Так же в установках молекулярно-лучевой эпитаксии есть возможность проводить исследования качества получаемой пленки в процессе её образования.

В основе метода лежит простая идея осаждения испаренного в молекулярном источнике вещества на подложку, но для реализации этого метода требуется соблюдение требований: поддержание вакуума 10^-8 Па, высокую чистоту испаряемых материалов и способность испарять тугоплавкие материалы.

Отличительной особенностью метода является не высокая скорость роста пленки меньше 1000нм в час. Основное преимущество данной технологии заключается в том что можно создавать структуры с высокой частотой и с малым количеством дефектов.

Выращивание структур производится на специальном подложкодержателе который обеспечивает нагревание подложки и её вращение. Предварительный прогрев подложки производится для очистки от грязи и защитного слоя оксида. Во время процесса нагреватель должен поддерживать постоянную температуру при которой происходит осаждение на поверхности адсорбируемых атомов вещества. Это обеспечивает формирование атомарно гладких монослоев. Скорость роста определяется количеством вещества адсорбируемого на подложку, при больших потоках вещества пленка не растет а получается аморфная или поликристаллическая структура. Но про большой длительности процесса возрастает риск загрязнения.

Для испарения материалов необходимых для роста необходим молеклярный источник, который состоит из тигля из тугоплавкого материала в современных установках используются эффузионные ячейки Кнудсена, нагреватель (спираль намотанная вокруг тигля) , Термопара служащая для измерения температуры тигля, заслонка перед тиглем.

Испаренное в тигле вещество в виде пучка попадает на подложку. Высокий вакуум (10^-7 – 10^-11 Па)способствует попаданию пучка частиц на подложку практически по прямой с наименьшими отклонениями. Для увеличения глубины вакуума используют криопанели. Криопанели захватывают молекулы не попавшие на подложку и молекулы газа которые остались в рабочем объеме. [1,2,3 ]

1.2.Электронная микроскопия.

С помощью электронного микроскопа можно исследовать микроструктуру поверхностей тел, изучать их состав или электрические и магнитные поля.

Для получения высокого разрешения исследуемой поверхности требуется поддержание высокого вакуума (1-10^-7 Па), что не всегда позволяет исследовать большие образцы.

Разделяю три вида электронных микроскопов.

• Просвечивающая электронная микроскопия

• Просвечивающая растровая электронная микроскопия

• Растровая электронная микроскопия

Просвечивающая растровая электронная микроскопия – это метод, в котором электроны проходят через исследуемый образец. Исследование проводится электронным пучком сфокусированным в точку в которой проводится сканирование. Просвечивающий растровый электронный микроскоп от обычного просвечивающего микроскопа отличается наличием дополнительных сканирующих линз и детекторов. Объектами исследования служат твердые тела толщиной от 10нм до 10мкм.

Просвечивающая электронная микроскопия – это метод в котором изображение поверхности ультратонкого образца толщиной 0,1 мкм формируется в результате прохождения через него пучка электронов и последующей их регистрацией за образцом. Объектами исследования служат твердые тела толщиной от 10нм до 10мкм.

Растровая электронная микроскопия – это метод в котором электронный пучок направляемый на исследуемый образец отражается от поверхности и попадает на детектор.

Основными недостатками электронных микроскопов следует отметить дороговизну в производстве и обслуживании. Микроскопы высокого разрешения должны находиться в помещениях без внешних воздействий таких как вибрация, электромагнитные поля.

Сферами применения электронных микроскопов являются биологические науки, промышленность, научные исследования. Также можно изучать процессы продолжительные во времени например: рост пленки , деформация кристаллов , изменение структуры и т.п. [4]