ZOMBIE / DOCLAD

Доклад

В настоящее время компьютерный мир вышел на новый уровень, когда стало возможно сливать воедино звук, изображение и текст. Мало освоенная, но достаточно актуальная сфера приложения этого - применение компьютеров в процессе обучения. Использование современных информационных технологий позволяет значительно активизировать процесс восприятия информации.

Целью данного дипломного проекта явилась разработка обучающей программы «Газофазные процессы эпитаксии кремния».

Для этого была проанализирована литература, которая показала, что эпитаксия является неотъемлемой частью технологического процесса изготовления ИС; при этом многие структуры, создаваемые при помощи эпитаксии, другим путем создать невозможно, но моделирование этого процесса сопряжено с рядом проблем. Поэтому в структуру программы были включены следующие проблемы:

• Влияние режимов эпитаксии кремния на микроморфологию эпитаксиальных слоев;

• Термодинамический анализ системы Si-Cl-H;

• Математическое моделирование профилей легирующих примесей в переходном эпитаксиальном слое с учетом автолегирования;

• И особенностей локальной эпитаксии кремния.

Программа была выполнена по модульной структуре, т.е. из основной программы (которая, по сути, представляет собой меню) вызывается одна из четырех частей, каждая из которых отвечает за освещение отдельной проблемы.

При подготовке к разработке программы были написаны библиотеки (расширение стандартных возможностей языка), позволяющие заменять большие объемы кода на ссылку, а именно:

• Библиотека графических функций, которая содержит необходимые для разработки пользовательского интерфейса оформительские элементы;

• Библиотека математических функций, позволяющая расширить возможности языка в сфере математики;

• Библиотека функций мыши, так как поддержка этого устройства в стандартном Турбо-Паскале не предусмотрена.

Для упрощения разработки пользовательского интерфейса был создан генератор графических интерфейсов, который позволяет вставлять оформительские элементы при помощи мыши, а самое главное - создает на диске «заготовку» программы.

Был сформирован банк микрофотографий, перенесенных в компьютерные файлы с помощью сканера.

На слайде 3 представлен общий вид модуля, отражающего влияние режимов эпитаксии на микроморфологию поверхности.

Исходными данными для работы этой части программы являются:

• Температура процесса

• Состав ПГС, которые выбираются на рабочем поле, а также

• Легирующая примесь (B, As, P)

• Концентрация кремнийсодержащего компонента в ПГС.

Результатом работы программы является микрофотография поверхности эпитаксиальных структур с комментариями.

Исходными данными для термодинамического анализа системы Si-Cl-H, общий вид которого представлен на слайде 4 являются:

• Температура процесса

• Соотношение гипотетических давлений неконденсирующихся атомов, отражающее концентрацию кремнийсодержащего компонента

• Суммарное давление в системе.

Результатом работы программы является график зависимости Si/Cl и парциальных давлений значения Cl/h, либо от температуры, а также значения парциальных давлений компонентов газовой фазы и выхода кремния для заданных условий.

Сравнение результатов наших расчетов с известными литературными данными показало их хорошее согласие.

Исходными данными для моделирования профилей распределения легирующих примесей в переходном эпитаксиальном слое с учетом автолегирования являются:

• Тип легирующей примеси, наличие скрытого слоя и его вид

• Поверхностная концентрация легирующей примеси

• Условия предэпитаксиальной обработки, а также

Температуры и скорости эпитаксии, которые выбираются на рабочем поле.

Результатом работы программы является профиль распределения легирующей примеси в переходном эпитаксиальном слое.

Модуль посвященный локальной эпитаксии кремния в качестве исходных данных использует:

• Тип маскирующего диэлектрика (SiO₂, Si₃N₄, Al₂O₃)

• Состав ПГС,

А также температура и концентрация кремнийсодержащего компонента, которые выбираются на рабочем поле.

Результатом работы модуля является поперечное сечение локальной эпитаксиальной структуры, которая могла бы быть сформирована при заданных условиях.

Соответствие результатов работы модуля и экспериментов демонстрирует следующий слайд, а именно:

• Осаждение поликремния на маске

• Формирование краевых эффектов

• Формирование дефектов упаковки по периметру окна в маске

• И огранка локальных эпитаксиальных слоев (плоскостями <111> как наиболее медленно растущими)

На слайде 8 приведены результаты попытки найти наиболее низкотемпературный режим традиционного процесса эпитаксии в котором бы сформировались совершенные эпитаксиальные слои с резким профилем распределения примесей, которые показывают, что для сплошных n-эпитаксиальных слоев с этой точки зрения наилучшими условиями являются

В организационно-экономическом разделе рассчитаны затраты на создание представленного программного продукта, которые составили 5 639 000, реальные же затраты составили 3% от этой суммы т.е. 177 600.

В разделе Производственно-экологической безопасности проанализированы вредности и опасности при работе оператора ЭВМ, сформулированы рекомендации по освещенности и организации рабочего места оператора.