Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2018, №3 (46)
Постійне посилання зібранняhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27990
Переглянути
Нові надходження
Документ Використання термоміграції в технології силових напівпровідникових приладів(Національний університет "Запорізька політехніка", 2018) Кравчина, В. В.; Полухін, О. С.; Kravchina, V. V.; Polukhin, O. S.UK: Актуальность. Проведені дослідження дозволяють удосконалити технологічні процеси виготовлення н/п приладів та контроль їх якості. Мета роботи – розробка і вдосконалення технології СНП з використовуванням процесів ТМ Al та дослідження рельєфу травлення кремнію в області р+-Si ізоляції. Досліджувався вплив часу відпалу на особливості МТ канавок в області термоміграціі. Метод. Об’єктом дослідження були технологічні особливості процесів формування структур за різними маршрутами, що відрізняються послідовністю проведення процесів формування активних структур, а саме процесів відпалу структур і термоміграціі Al. Результати. В роботі проаналізовані причини зміни напруги пробою p-n-переходів вертикальних наскрізних областей, створених термоміграцією, в залежності від часу відпалу н/п структур. На зразках з оптимальним режимом відпалу в 16 годин при температурі 1250º С спостерігаються максимальні напруги пробою шарів ізоляції та мінімальні величини МПТ канавок травлення кремнію різного типу провідності в області ізоляції кристалів наскрізними ТМ шарами. Такий мінімальний мікрорельєф визначає мінімум залишкових механічних напружень. Показано, що при виготовленні н/п структур приладів більшої потужності із зворотною напругою 2000 В, оптимальним є варіант маршруту, коли спочатку проводять процеси загонки домішок глибоких активних шарів, а потім проводять процеси ТМ при формуванні шарів ізоляції. Надалі проводять суміщений відпал як ізоляції, так і активних шарів. Таке суміщення процесів відпалу покращує характеристики структур. Висновки. В роботі визначено оптимальний маршрут, режим відпалу структур та показано, що контроль змін кінетики травлення шарів кремнію в області ТМ домішки алюмінію допомагає у визначенні оптимальних режимів. EN: Relevance. The conducted researches allow to improve technological processes of manufacture of semiconductor devices and control of their quality. Objective is to investigate the relief of silicon etching in the area of p + -Si isolation and using of Al-thermigration processes for further develo Method. The object of the study was the technological features of the processes of forming structures on different routes, differing in the manner of carrying out processes of annealing structures and processes of thermomigration Al. The influence of the annealing time on the features of the microrelief of etching grooves in the region of thermomigration has been studied. Results. The causes of change of breakdown voltage of vertical p-n- junctions formed by thermomigration vs post-migration annealing time and thermomigration process optimization are discussed. On these samples is observed minimal microrelief of the groove etching of various types of conductivity silicon in the area under the insulation of the crystals. Such a minimal microrelief determines the minimum of residual mechanical stresses. The control of changes in the kinetics of etching layers of monocrystalline silicon in the field of thermal migration of aluminum impurities helps in determining the modes of technology for the formation of semiconductor structures with high breakdown electrical voltages. At the same time, two conditions are fulfilled: the first one is the excess of the lateral length of aluminum diffusion over the lateral length of the region of mechanical stresses along the perimeter of the thermo-migration region; and the second, it is a reduction and stabilization of changes in the rate of etching of the thermo-migration layers by minimizing the elasticmechanical, deformation component of the activation energy of the etching process of p+-Si. It is shown that in the manufacture of chips of larger power devices with a larger area and a reverse voltage of up to 2000 V, the optimal variant is the route variant, when the processes of impounding impurities of deep active layers are first carried out, then the processes of thermomigration during the formation of insulation layers. Then there are annealing of isolation and active layers. This combination of annealing processes improves the characteristics of structures. Conclusions. The optimum route, the annealing mode of the structures are determined in the work, and it is shown that monitoring the changes in the etching kinetics of silicon layers in the region of thermal immigration of aluminum impurities helps in determining optimal regimes.Документ Investigation of temperature modes in thermosensitive non-uniform elements of radioelectronic devices(Національний університет "Запорізька політехніка", 2018) Havrysh, V. I.; Baranetskij, Ya. O.; Kolyasa, L. I.; Гавриш, В. І.; Баранецький, Я. О.; Коляса, Л. І.EN: Context. The non-linear boundary value problem of heat conduction for a thermosensitive non-homogeneous strip-shaped element of a radio-electronic system with a through inclusion has been solved whose analytical-numerical solution enables us to analyze temperature regimes in the element. Objective. Is to develop such a method of linearization of mathematical model of heat conduction which enables us to obtain analytical numerical solution of the corresponding non-linear boundary value problem for determination of temperature field in elements of radio electronic devices, which are geometrically represented by a thermosensitive plate with a through inclusion. Method. A linearizing function which enables us to partially linearize the initial non-linear mathematical model of heat conduction for a thermosensitive non-homogeneous element of a radio electronic system in the form of “plate-inclusion” structure has been suggested. The introduced piece-wise linear approximation of temperature on plate-inclusion interfaces has enabled us to completely linearize the corresponding partially linearized boundary value problem relative to the linearizing function. After this, it became possible to apply Fourier’s integral transformation to the obtained linear problem with respect to one of the spatial coordinates, as well as to determine the linearizing function. The linear dependence of the coefficient of heat conductivity on temperature for structure materials with the use of the linearizing function has been considered. By solving the boundary value problem, the formulae for determination of temperature field in the “plate-inclusion” thermosensetive structure have been obtained. Results. The obtained formulae for determination of temperature field in a thermosensitive non-homogeneous element of radio electronic system were used to create the software which enables us to obtain distribution of value of temperature and to analyze temperature regimes. Conclusions. A mathematical model for the calculation for the temperature field in a “plate-inclusion” thermosensitive structure is adequate to the actual physical process, because no jump of temperature at “plate-inclusion” interfaces is observed. The numerical results for the chosen materials under linear dependence of the coefficient of thermoconductivity on temperature differ by 7% from the results which are obtained for constant coefficient of heat conductivity. Prospect of further investigation will consider more complicated geometric representation of elements of radio electronic systems. UK: Актуальність. Розв’язано нелінійну крайову задачу теплопровідності для термочутливого неоднорідного елемента радіоелектронної системи у вигляді смуги з наскрізним включенням, аналітично-числовий розв’язок якої дає змогу аналізувати у ньому температурні режими. Мета роботи – розробка методу лінеаризації нелінійної математичної моделі теплопровідності, який дає змогу отримати аналітично-числовий розв’язок відповідної нелінійної крайової задачі для визначення температурного поля в елементі радіоелектронних пристроїв, які геометрично зображено термочутливою пластиною з наскрізним включенням. Метод. Запропоновано лінеаризуючу функцію, яка дає змогу частково лінеаризувати вихідну нелінійну математичну модель теплопровідності для термочутливого неоднорідного елемента радіоелектронної системи у вигляді конструкції «пластина-включення». Введена кусково-лінійна апроксимація температури на поверхнях спряження пластини з включенням дозволила повністю лінеаризувати відповідну частково лінеаризовану крайову задачу відносно лінеаризуючої функції. Після цього стало можливим застосувати інтегральне перетворення Фур’є за однією з просторових координат до отриманої лінійної задачі та визначити лінеаризуючу функцію. Розглянуто лінійну залежність коефіцієнта теплопровідності від температури для конструкційних матеріалів з використанням лінеаризуючої функції. Шляхом розв’язання крайової задачі отримано формули для визначення температурного поля в термочутливій конструкції «пластина-включення». Результати. Із використанням отриманих формул для визначення температурного поля у термочутливому неоднорідному елементі радіоелектронної системи створено обчислювальні програми, які дають змогу отримати числові значення розподілу температури та аналізувати температурні режими. Висновки. Розроблена математична модель розрахунку температурного поля в термочутливій конструкції «пластина-включення» є адекватною до реального фізичного процесу так як не спостерігається стрибка температури на поверхнях спряження пластини з включенням. Числові результати для вибраних матеріалів за лінійної залежності коефіцієнта теплопровідності від температури відрізняються від результатів, отриманих для сталого коефіцієнта теплопровідності, на 7%. Перспективи подальших досліджень полягатимуть у розгляді складніших геометричних зображень елементів радіоелектронних систем.