Министерство общего и профессионального обрaзования Российской Федерации

МГТУ «МАМИ»

Моделирование на ЭВМ технологического процесса

напыления резистивных плёнок

Лабораторная работа № 16

(для специальностей 21.01, 22.01, 0624)

Москва

1998.

Одобрено и рекомендовано к изданию в качестве лабораторной работы редакционно-издательским советом института.

Кафедра проектирования и технологии производства приборов™

Составитель — доцент Сизов Ю.А.

Рецензент — доцент Николаев В.Е.

Редактор РИО — Петрова Е.Г.

По тематическому плану внутривузовских изданий методической литературы на 1998 год, поз. 77

——————————————————————————————————

Подписано к печати Тираж 100 экз.

Объём

——————————————————————————————————

©Типография Московского Государственного Университета Леса

Цель работы

Целью настоящей работы является изучение и практическое знакомство с методикой полного факторного эксперимента (ПФЭ) при моделировании параметров технологического процесса напыления резисторов с помощью ЭВМ.

Задание

1. Для варианта, заданного преподавателем, методом полного факторного эксперимента построить математическую модель исследования технологического процесса напыления резисторов.

2. Провести исследование на матрице планирования ПФЭ на ЭВМ.

3. Обработать результаты эксперимента.

4. Проанализировать полученное уравнение регрессии и сделать выводы о степени влияния исследуемых факторов на выходной параметр.

Описание лабораторной установки

Работа на ЭВМ выполняется с помощью программы “MDL”, которая записана на дискете, и вводится учебным мастером.

Для воспроизведения зависимости выходной величины в функции двух исходных влияющих варьирующих факторов, необходимо задать значения этих факторов в соответствии с выданным заданием.

С помощью генератора случайных чисел в ЭВМ имитируется воздействие на объект неуправляемых факторов. Это позволяет в ходе проведения лабораторной работы на математической модели воссоздать обстановку реального эксперимента на исследуемом физическом объекте.

Влияющие факторы X1, X2 при моделировании процесса напыления резисторов на ЭВМ представляются в виде условных переменных Z1, Z2, каждая из которых может принимать до 10 целочисленных значений. Эти значения, в соответствии с вариантом задания, могут быть заданы в виде одной из цифр 1,2…9.

Значения выходной величины Y по каждому из опытов выводятся на дисплей ЭВМ и на печать.

Ввод значений Z1, Z2 осуществляется с клавиатуры ЭВМ.

Указания по методике выполнения лабораторной работы

Получение тонкоплёночных резисторов методом термического напыления в вакууме является одним из основных технологических процессов тонкоплёночной микроэлектроники.

Влияние большого числа неконтролируемых факторов, часть из которых носит случайный характер, сложность процессов, протекающих при напылении тонких плёнок, невозможность непосредственного контроля большинства параметров и др., существенно затрудняют получение математической модели этого процесса.

Применение методов планируемого активного эксперимента позволяет при использовании минимального количества экспериментов получить математическое описание для выходного параметра – температурного коэффициента сопротивления (ТКС) напыляемой плёнки в функции исходных контролируемых факторов и оценить степень влияния каждого из них на выходной параметр.

Зададим математическую модель для выходного параметра Y (функция отклика) при проведении ПФЭ для K независимых факторов X в виде линейной зависимости

Ù K

Y = B0 + å Bi * Xi , (1)

где B0 Bi – коэффициенты влияния (называемые коэффициентами регрессии), которые надо определить по результатам эксперимента.

Уравнение вида (1) называется уравнением регрессии.

В настоящей работе ввиду сложности постановки эксперементального исследования непосредственно на установке вакуумного напыления резисторов, осуществляется моделирование этого процесса на ЭВМ.

Для упрощения решаемой задачи в качестве влияющих взяты только два Xi из всей совокупности факторов, определяющих величину ТКС резистивной плёнки:

а) температура подложки X1 – Tп (°С);

б) удельное сопротивление резистивного материала

X2 – r (Ом/квадрат).

В этом случае уравнение регрессии будет иметь вид

Ù

Y=B0 + B1*X1 + B2*X2 . (2)