Коротко о файле:БГТУ / Кафедра Х,ТЭХПиМЭТ / по дисциплине "Технология полупроводниковых материалов и приборов" / Целью выполнения курсовой работы является разработка технологии получения функциональной структуры для датчика давления на основе структуры «SiC на диэлектрике», полученной методом ВЧ - магнетронного распыления. / Состав: 2 листа чертежи (аппаратурно-технологическая схема, принципиальная структура чувствительного элемента датчика давления « SiC на диэлектрике») + ПЗ.
В представленной работе проведен анализ, показывающий возможность получения пленок карбида кремния и изготовления датчиков на его основе. Структуры, полученные этим методом обладают стабильными временными характеристиками, широким диапазоном рабочих температур (вплоть до 900℃) и могут быть использованы при создании новых приборов микро-, СВЧ-, мощной и сильноточной электроники, полупроводниковых детекторов ядерных частиц и фотоэлектропреобразователей УФ излучения.
Разработана принципиальная технологическая схема производства чувствительного элемента микродатчика давления. Выполнены технологические и материальные расчёты, необходимые для обеспечения выпуска 12000 стр/год. Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды в производстве датчиков давления
Содержание
Введение 4
1 Аналитический обзор литературы 5
1.1 Требования к получаемому полупроводнику 5
1.2 Физико-химические свойства карбида кремния 6
1.3 Методы получения тонких плёнок карбида кремния 10
1.3.1 Метод ВЧ-магнетронного распыления 11
1.3.2 Химическое газофазное осаждение 12
1.3.3 Метод ионно-лучевого испарения 14
1.3.4 Анализ применяемых технологий 15
1.4 Методы управления проводимостью карбида кремния 18
2 Инженерные решения 19
3 Технологический раздел 20
3.1 Описание технологической схемы производства функциональной структуры «SiC на диэлектрике» для датчика давления 20
3.2 Физико-химические особенности процесса СВЧ - магнетронного распыления плёнок SiC и AlN 21
3.3 Описание основного аппарата 22
3.4.1 Обоснование единичной загрузки 24
3.4.2 Расчет времени цикла 25
3.4.3 Расчет материального баланса процесса магнетронного распыления27
3.4 Расчет скорости производства и коэффициента загрузки оборудования.34
3.5 Расчет норм расхода исходных компонентов на заданную программу выпуска 35
4 Охрана труда и окружающей среды 38
Заключение 40
Список использованных источников 41
Исходные данные:
Природа подложки – Si
Толщина плёнки SiC– 8мкм.
Толщина плёнки AlN – 1 мкм
Толщина плёнки Ni – 3 мкм
Производственная программа годового выпуска – 12 000 стр/год.
Диаметр подложки – 100 мм.
Плотность SiC – 3,21 г/см3.
Давление в реакторе –2·10-3 Па.
Температура подложки – 900-950℃.
Скорость осаждения SiC – 0,7 мкм/мин
Скорость осаждения AlN – 0,8 мкм/мин
Скорость распыления SiC – 0,0010 г/см2·мин
Скорость распыления Al – 0,0015 г/см2·мин
В представленной работе проведен анализ, показывающий возможность получения пленок карбида кремния и изготовления датчиков на его основе. Структуры, полученные этим методом обладают стабильными временными характеристиками, широким диапазоном рабочих температур (вплоть до 900℃) и могут быть использованы при создании новых приборов микро-, СВЧ-, мощной и сильноточной электроники, полупроводниковых детекторов ядерных частиц и фотоэлектропреобразователей УФ излучения.
Разработана принципиальная технологическая схема производства чувствительного элемента микродатчика давления. Выполнены технологические и материальные расчёты, необходимые для обеспечения выпуска 12000 стр/год. Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды в производстве датчиков давления
Заключение
В результате выполнения курсовой работы была разработана технологи-ческая схема получения функциональной структуры «SiC на диэлектрике» для датчика давления. В качестве метода создания структур Si/ SiC/AlN/Ni был вы-бран метод магнетронного распыления.
Общий технологический цикл процесса напыления пленок SiC, AlN со-ставляет 157,67 минут.
Для напыления пленок SiC и AlN толщиной 8 мкм и 1 мкм, с заданной программой выпуска 12 000 структур/год необходимо загрузить 6 подложки Si общей массой 10,980г, а также мишень из Al и мишень из SiC с общей массой 717,578 г. Число установок, участвующих в процессе равно 5, коэффициент загрузки оборудования составляет 16,2, количество циклов в году ˗ 2500.
