Электрическое сопротивление нитевидных кристаллов кремния, выращенных по механизму ПЖК в открытой системе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат технических наук Барамзина, Елена Анатольевна

• Барамзина, Елена Анатольевна
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Барамзина, Елена Анатольевна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

I. Обзор литературы.

III. Влияние различных технологических факторов на электросопротивление НК кремния.

10

1.1 Опыт получения НК кремния и создания контактов к НК

1.2 Электросопротивление монокристаллов кремния.

1.3 Особенности сильнолегированных полупроводников.

1.4 Влияние примесей на электросопротивление НК кремния

1.5 Влияние внешних воздействий на свойства НК кремния.

13

23

II. Материалы, установки и методики 2п

исследований.

27

28

2.1 Материалы и установки для выращивания НК кремния .Методика эксперимента.

2.2 Методика создания омических контактов к НК кремния .

2 . 3 Методика исследования электрических

свойств НК кремния

2 . 4 Методика измерения внутренних

напряжений в пластмассовых корпусах БИС НК тензометрами.

2.5 Установки и методики исследования электропластических свойств НК.

42

50

3.1 Влияние растворимости в кремнии инициирующей примеси металла на электросопротивление НК кремния.

3.2 Влияние фоновой донорной примеси на 51 электросопротивление НК кремния.

3.3 Зависимость электросопротивления НК кремния от концентрации вводимой компенсирующей примеси

62

3.4 Влияние электрического тока и режима термообработки на электрическое сопротивление и структуру НК.

3.5 Технологические рекомендации получения чувствительных элементов датчиков на НК, выращенных по ПЖК механизму.

75

86

IV. Практическое кремния.

применение датчиков на

НК

89

4.1 Тензодатчики на НК для контроля параметров технологических процессов.

4.2 Расчет внутренних напряжений в многослойных конструкциях.

4 .3 Измерение остаточных внутренних

напряжений в пластмассовых корпусах микросхем.

Выводы.

Литература.

89

103

110

112

Приложение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрическое сопротивление нитевидных кристаллов кремния, выращенных по механизму ПЖК в открытой системе»

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность. В датчиках измерения различных физических параметров используются нитевидные кристаллы (НК) различных материалов, что обусловлено уникальным сочетанием их физических свойств и габитуса. Благодаря совершенству структуры НК имеют высокие значения упругости и прочности. Важным преимуществом НК перед другими материалами является то, что без дополнительной обработки они пригодны для изготовления сенсоров, поскольку имеют точную кристаллографическую ориентацию оси роста и малые геометрические размеры.

Преобразователи на основе НК могут найти применение в тех областях промышленности, где необходимы малые размеры и вес, высокая удельная прочность и чувствительность, быстродействие и стабильность

параметров.

Проблема получения нитевидных кристаллов кремния с заданным удельным электрическим сопротивлением и воспроизводимостью электрофизических свойств является одной из основных на пути создания высокочувствительных и малоинерционных чувствительных элементов (ЧЭ)датчиков различного назначения. Задача освоения мелкосерийного производства НК, отработка технологии управляемого выращивания решалась в работах Р.Вагнера,

Е.И.Гиваргизова, А.А.Щетинина и др. Получение НК с воспроизводимыми геометрическими размерами возможно с использованием технологии выращивания регулярных систем НК и управления конусностью. Дальнейшей разработке и более широкому применению приборов на НК препятствует разброс электрофизических параметров НК. Специфика механизма ПЖК роста отражается на особенностях электрофизических свойств, определяемых наличием примесей, легирующих кристалл в процессе роста. В связи с этим, подробного изучения требует проблема получения серий НК с заданной величиной удельного сопротивления и воспроизводимостью электрофизических свойств.

Надо отметить, что, несмотря на большое количество работ по исследованию электрических свойств НК, они в основном посвящены исследованию кристаллов, полученных в закрытой системе, в то время как выращивание в проточной системе является наиболее перспективным и управляемым. Сведения по влиянию инициирующих и

легирующих примесей на электропроводность НК, полученных в проточной системе, немногочисленны .

Поэтому представляется необходимым подробное изучение механизмов проводимости НК и установление взаимосвязи между технологическими параметрами роста и электрическими свойствами полученных НК.

Диссертационная работа выполнена в проблемной научно-исследовательской лаборатории нитевидных кристаллов Воронежского государственного технического университета в соответствии с Российской научно-технической программой создания новых видов машин, приборов и оборудования на 1988-1995г. и в рамках комплексных целевых программ Министерства общего и

профессионального образования РФ «Датчики» и «Высокочистые вещества» по темам «Исследование процесса получения НК полупроводниковых материалов из веществ с МКР методом газофазного транспорта (госбюджетная тема 86.08, № госрегистрации 01860048140); «Создание регулярных систем нитевидных кристаллов кремния и термопреобразователей на их основе» (госбюджетная тема 2.91, № госрегистрации 01910054554); «Капиллярное формообразование нитевидных кристаллов кремния» (госбюджетная тема 6.96, № госрегистрации 01960009744).

Цель работы:

Установление закономерностей влияния технологических факторов процесса пар-жидкость-кристалл (ПЖК) на электрическое сопротивление нитевидных кристаллов кремния.

Для достижения поставленной цели решались задачи:

1. Исследовать влияние типа и концентрации инициирующих и легирующих примесей на электрические свойства НК кремния.

2. Установить взаимосвязи между технологическими параметрами процесса ПЖК роста и электрическими свойствами полученных НК; выработать рекомендации по совершенствованию технологии получения ЧЭ датчиков на основе НК кремния.

3. Изучить влияние температуры и импульсного тока на структуру и электрическое сопротивление НК 31.

4. Разработать методику измерения остаточных внутренних напряжений (ОВН)в пластмассовых корпусах больших интегральных схем (БИС) при сборке в многокадровых отрезках лент с помощью датчиков на НК кремния.

Поставленные задачи решались методами

электросопротивления, металлографии,

ренгеноструктурного анализа, локального

ренгеноспектрального анализа, оптической и растровой электронной микроскопии.

_Научная новизна:

В работе были получены следующие новые научные

результаты:

• Показано, что электронная проводимость НК 31, выращенных в проточной системе, определяется содержанием мелкой донорной фоновой примеси ; низкая для полупроводника величина удельного сопротивления ~10~3-10~4 Ом*м обусловлена ее высокой концентрацией. При одновременном присутствии нескольких примесей электрические свойства НК определяются их взаимным влиянием.

• Обнаружено высокое для полупроводника с уровнем легирования ~1017-1018 ат/см3 значение температурного коэффициента сопротивления (ТКС)~0,4-0,7 %К-1 на квазиметаллическом участке температурной характеристики в интервале температур (130-240)К <Т< 450К для НК п-типа проводимости, что объясняется не только рассеянием, но и уменьшением концентрации носителей.

• Установлено влияние природы агента-растворителя на величину ТКС на квазиметаллическом участке температурной характеристики при (130-240)К<Т< 450К для НК, выращенных в присутствии фоновых донорных примесей с концентрацией ~1017-1018 ат/см3. Величина ТКС возрастает с увеличением растворимости металла в кремнии; при заданной концентрации металла с повышением содержания донорной примеси наблюдается увеличение ТКС и уменьшение удельного сопротивления НК.

• Обнаружено смещение и размытие дифракционных пиков при исследовании структурных изменений в НК ЗК111>, подвергнутых циклированию импульсным током

10 _с

плотностью ~ 10 А/м и длительностью импульса ~5*10 секунды с одновременным приложением механической нагрузки растяжения ~ 0,7 МПа при комнатной

температуре, что может свидетельствовать о появлении участков микропластичности. Рассчитанная плотность дислокаций составила ~108 см"2.

• разработана методика измерения ОВН в пластмассовых корпусах БИС в многокадровых ленточных отрезках с помощью тензодатчиков на НК Показано, что уровень ОВН в кристалле БИС зависит от режима герметизации корпуса и типа защитного покрытия кристалла перед герметизацией.

• предложен метод определения величин раскалывающих напряжений, возникающих в кристалле БИС при герметизации компаундом, с помощью тест-измерений деформации свободного компаунда датчиками на нитевидных кристаллах кремния, полученными ПЖК методом.

Практическая значимость:

1.Установлена связь между технологическими параметрами процесса ПЖК роста и электрическими свойствами полученных НК:

-величина положительного ТКС на квазиметаллическом участке температурной характеристики для образцов п-типа проводимости с удельным сопротивлением ~1СГ3-1СГ4 Ом*м определяется типом металла-инициатора и растет с увеличением его растворимости;

-величина удельного сопротивления НК зависит от скорости роста, диаметра НК, природы агента-растворителя и состава газовой фазы.

Результаты исследований позволили выработать рекомендации по технологии получения в проточной системе НК с заданными электрическими свойствами. Для контроля техпроцесса корпусирования БИС в многокадровых ленточных отрезках получены НК с величиной удельного сопротивления -1СГ4 Ом*м, ТКС-О,08%К-1, коэффициентом тензочувствительности~100.

2.Разработана методика изготовления сплавных контактов НКБ1-Ад.

3. Проведение измерений внутренних напряжений . в

пластмассовых корпусах БИС в многокадровых ленточных отрезках с использованием тензорезисторов на НК Б1 позволяет дать рекомендации по оптимизации технологии формования корпуса. Опробование в серийном производстве опытных партий с оптимальными типами защиты кристалла БИС перед герметизацией показало повышение выхода годных на (8-10)% .

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Для НК кремния, выращенных по механизму ПЖК в присутствии мелких фоновых донорных примесей с концентрацией ~1017-1018 ат/см3 , величина удельного сопротивления и ТКС на квазиметаллическом участке зависит от природы агента-растворителя.

2. Закономерности влияния технологических факторов процесса ПЖК роста на электрическое сопротивление НК кремния и выработанные технологические рекомендации для получения НК кремния с заданной величиной удельного сопротивления и ТКС.

3. Метод оптимизации параметров процесса формования пластмассовых корпусов БИС с помощью миниатюрных датчиков на основе НК кремния, выращенных методом ПЖК.

Апробация работы.

Основные результаты и положения диссертационной работы были представлены и обсуждены на 3-м научно-

техническом семинаре «Сенсор-89» (г. Ужгород, 1989) , 2-м всесоюзном совещании молодых ученых и специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» (г. Гурзуф,1990г.);Всесоюзной школе-семинаре «Электрофизические методы и технологии воздействия на структуру и свойства металлических материалов» (г.Ленинград, 1990г.) ; 4-й научно-

технической отраслевой конференции «Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов» ( г. Саратов,1990г.) 7-й научно-технической отраслевой конференции «Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов» (г. Воронеж,1993г.); 4-й

Международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (г. Воронеж,1996г.)

Консультации по вопросам структуры и свойств нитевидных кристаллов осуществлял д.ф.-м.н. Дрожжин А.И.; по методам расчета - к.ф.-м.н. Батаронов И.Л.; по вопросам роста- к.ф.-м.н. Небольсин В.А. Работы по оптимизации формования пластмассовых корпусов БИС проводились совместно с НИИЭТ (г.Воронеж).

Публикации.

Опубликовано 17 работ в центральной и местной печати в виде статей и тезисов докладов.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Объем диссертации 121 страница ,в том числе 4 2 рисунка, 18 таблиц, библиография, включающая 103 наименования.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Опыт получения НК кремния и создания контактов к НК.

1)Механизмы роста НК.

На основе НК разработаны и созданы образцы уникальных конкурентноспособных чувствительных элементов датчиков различного функционального назначения /14,32,97,37,29/. Для более широкого использования таких датчиков необходима отработка технологии выращивания НК с заданными электрическими свойствами и технологии изготовления чувствительных элементов.

Электрофизические свойства НК определяют примеси, распределение и концентрация которых связаны с механизмами и технологическими условиями роста.

Известны два механизма роста НК:

1- в закрытой системе( с постоянной массой), когда рост НК идет по двухстадийной модели/55/: на первом этапе по ПЖК механизму вырастает тонкий кристалл—«лидер», а затем происходит его радиальное разращивание по механизму пар-кристалл (ПК) . Электрические свойства полученных НК в большой степени определяются неоднородным распределением примесей. Распределение и поведение примесей изучено в работах /54,34,52,53/, однако причины и условия образования примесных распределений так и остались невыясненными . Метод закрытой ампулы не позволяет получать НК с контролируемыми повторяемыми параметрами заданной величины, так как является практически неуправляемым.

2- наиболее перспективным механизмом роста НК из газовой фазы (с постоянным давлением) является механизм пар-жидкость-кристалл (ПЖК)/13,55/ так как он позволяет объяснить многие закономерности роста и получать НК с заданной концентрацией примесей. Сущность ПЖК механизма заключается в следующем: частица примеси (металл-инициатор) помещается на монокристаллическую подложку и при нагреве до температуры выше эвтектической сплавляется с подложкой, образуя каплю раствора подложка-примесь. Если над подложкой находится газовая среда, содержащая атомы материала подложки и созданы условия преимущественного их выделения на поверхности капли, то жидкий раствор станет пересыщенным и на

границе его с подложкой начнется выделение материала подложки. Под каплей начнет расти кристаллический столбик, продолжающий кристаллическую решетку

подложки. Многолетние исследования процессов роста и легирования НК, а также их свойств позволили подойти к решению проблемы получения регулярных систем НК с повторяемыми геометрическими параметрами для

практических целей. Закономерности процессов роста и распределения примесей изложены в работах /15,9,10,11,1,2/. В качестве инициаторов роста обычно используют Аи, Си, Р1:, Ад, Рс1, N1. Для получения НК с необходимыми электрическими свойствами в процессе роста вводят легирующие примеси (обычно элементы 3-й или 5-й группы).

Распределение примесей в НК обусловлено как случайными так и закономерными факторами

/13,55,91,43,15,/. Случайные обусловлены

неконтролируемыми отклонениями технологических

параметров роста вследствие несовершенства

оборудования.

Можно выделить следующие ступени управляемости ПЖК процессом/13/:

1-выращивание НК нужного материала;

2-выращивание на монокристаллических подложках (ориентированные системы).

3-Выращивание с заданными геометрическими размерами и поверхностной плотностью расположения на подложке (регулярные системы).

Несмотря на успехи в технологии получения НК в проточной системе с воспроизводимой геометрией /11,10,1,13/ остается открытым вопрос о повторяемости электрических параметров для НК, выращенных в одинаковых технологических условиях.

Недостаточность данных о факторах, определяющих свойства НК, выращенных в проточной системе, неясность некоторых аспектов легирования НК в процессе ПЖК роста, сдерживает управляемое выращивание кристаллов с заданными электрическими свойствами. При решении этих проблем возможно получение массовых партий чувствительных элементов с воспроизводимыми

характеристиками при условии строгого задания длины и диаметра. Соответствующее легирование в процессе роста и послеростовая обработка позволят получить НК с заданными стабильными параметрами.

2)Опыт создания контактов к НК .

В связи с использованием НК в качестве первичных преобразователей датчиков различных физических величин актуальной является проблема создания омических контактов к НК. Контакты должны удовлетворять

требованиям, предъявляемых к контактам на массивных НК/15,25,48/ а именно обладать : 1-линейной ВАХ, 2-малым сопротивлением, 3-отсутствием выпрямления, 4-механической прочностью, 5-соответствием КТЛР

полупроводника и металла, б-хорошей теплопроводностью. Кроме того, контакты должны иметь малую площадь поверхности и вносить наименьшие нарушения в структуру НК. Для НК, имеющих специфически малые поперечные размеры, данная проблема носит острый характер в связи с отсутствием специального промышленного оборудования для создания контактов и токовых выводов, сложности манипулирования самими объектами -НК ввиду их микроскопических размеров, сложностью обеспечения идентичности режимов сварки при переходе от одного образца к другому, сравнимостью поперечных размеров контактной проволоки и НК. Проблема создания омического контакта решается либо созданием сильно легированных областей в НК в процессе роста/26,27/ или впоследствии, либо последующей специальной обработкой контакта.

В настоящее время применяются различные методы создания контактов к НК/24, 17,23, 6/: контактная микросварка, импульсная микросварка, ультразвуковая (УЗ) сварка, сварка давлением с косвенным импульсным подогревом, метод экспресс-анализа. Первые два метода наиболее отработаны в лабораторных условиях, но их недостатками являются значительные нарушения в области контакта, низкая технологичность. УЗ сварка может быть выполнена с использованием производственного оборудования, но применима только для НК с достаточно большим диаметром и обеспечивает низкую механическую прочность контакта. Надо отметить, что необходимо разрабатывать методы создания контактов к НК, позволяющие освоить мелкосерийное производство ЧЭ на НК.

1.2.Электросопротивление монокристаллов кремния.

Электропроводность для НК, также как и для массивных полупроводников/44,71,80/, определяется концентрацией и подвижностью носителей заряда.

a=en|u, (1.1)

где п и ц, концентрация и подвижность носителей, е-заряд электрона.

Подвижность носителей зависит от механизма рассеяния, температуры, эффективной массы носителей. В работе/50 / анализируются процессы рассеяния электронов на акцепторных и донорных примесях. Приведен расчет, подтверждающий, что рассеяние на ионизованных акцепторах меньше, чем на ионизованных донорах и подвижность в n-кремнии меньше, чем в р-кремнии.

Концентрация при заданной температуре зависит от количества ионизованных примесных атомов и свободных собственных носителей. Введение в НК компенсирующих примесей позволяет изменять электрические свойства образцов в широких пределах. Наблюдаемый разброс электрических параметров НК связан, вероятно, с неравномерным распределением примеси. Существующие технологические методы выращивания монокристаллов Si позволяют получать кристаллы с различной величиной удельного сопротивления (от 10~5 Ом*м до 500 Ом*м) . В зависимости от предъявляемых требований , кристаллы легируются одной или несколькими примесями. В настоящее время существует несколько работ, посвященных определению концентрации примесей и подвижности носителей НК кремния, выращенных как в закрытой ампуле/54,99/, так и в проточной системе/15/.

Концентрация носителей в НК кремния, . выращенных в закрытой системе и легированных в процессе роста В, Pt, Au составила ~ (7,6*1018 -2*1019)см3, а подвижность -(29-55)*10-4 м/В*с. Для HKS1, выращенных в проточной системе в присутствии Au эти величины соответственно равны (5-60)*1012 см"3 и (5-7) *10"2 м/В*с. В этих работах отмечены особенности НК по сравнению с массивными монокристаллами, в частности, обнаружена зависимость подвижности носителей от диаметра/54 /, что объясняется уменьшением подвижности из-за рассеяния на поверхности. Для НК, выращенных в закрытой системе измерено отношение подвижностей электронов и дырок. Оно равно ~6, что превышает известное значение для крупных

монокристаллов. Авторы связывают это с уменьшением подвижности при рассеянии на поверхности, поскольку диффузионная длина носителей сравнима с размерами кристалла.

Определен разброс электрических параметров НК для одной партии: для НК, выращенных в проточной системе он составляет не более 10% (по электросопротивлению)/15/; для НК в закрытой системе -до 30%.

Температурная зависимость электропроводности НК кремния качественно совпадает с температурной зависимостью электропроводности массивного

невырожденного примесного полупроводника и имеет три характерных участка (рис.1.1): область примесной проводимости(1), область истощения примесей (2),

область собственной проводимости(3).

Рис.1.1 Характерная температурная зависимость

электросопротивления для полупроводников.

Процесс ионизации в области низких температур определяется энергией ионизации отдельного донорного атома и не зависит от их концентрации до тех пор, пока концентрация не достигнет такого уровня, при котором волновые функции электронов на соседних примесных атомах начнут перекрываться и распределение носителей по энергиям уже не подчиняется статистике Больцмана. Рассмотрим известные данные о свойствах кремния с различным уровнем легирования мелкими и глубокими примесями.

При малом уровне легирования в области примесной проводимости концентрация носителей описывается формулой

^(Яс-^уие-шж (1.2)

где :

^-концентрация примесных атомов, -плотность

эффективных состояний в зоне, АЕ-энергия ионизации примеси, К-постоянная Больцмана, Т-температура. Подвижность на этом участке в основном определяется рассеянием на примесях и зависит от температуры:

|Ы~Т3/2 ' (1.3)

Уровень Ферми при Т=0 лежит посредине между дном зоны проводимости и примесным уровнем. При повышении температуры уровень Ферми повышается, проходит при некоторой температуре через максимум, затем опускается.

В области истощения примеси (Т3- температура истощения примеси) концентрация основных носителей не зависит от температуры и равна концентрации примеси. Концентрация неосновных носителей должна возрастать с ростом температуры.

В области собственной проводимости (Т — температура перехода к собственной проводимости) вся примесь ионизована и необходимо учитывать ионизацию основного вещества. Температура перехода к собственной проводимости тем выше, чем больше АЕ. В этой области температур концентрация носителей соответствует концентрации собственных носителей.

Полностью скомпенсированный полупроводник (Ыа =1^) по величине концентрации носителей является собственным, но отличается по величине подвижностей заряда, так как нарушений периодичности поля решетки больше. Если концентрации примесей различны, уровень Ферми при Т=0 совпадает с уровнем той примеси, которая содержится в большем количестве. Переход к собственной проводимости происходит при тем меньшей температуре, чем ближе друг к другу концентрации примесей. Если концентрации Ыа и Ыа различаются значительно, полупроводник ведет себя, как полупроводник с одним типом проводимости.

1.3 Особенности сильнолегированных полупроводников

Рассмотрим подробнее известные данные о сильнолегированных полупроводниках/4 9,71/ так как . в

данной работе исследован полупроводник (НК Бд.) с высокой концентрацией мелкой донорной примеси (концентрация электрически активной примеси по величине удельного

1 "7 Л Я / "Ч

сопротивления составляет ~10 -10 ат/см ) и высокой концентрацией примеси-инициатора~ (Ю19-Ю20) ат/см3,

обусловленной особенностями выращивания НК из высококонцентрированного раствора кремния в металле.

Из литературы /49,72/ известно, что кинетические явления существенно отличаются для слабо и сильно легированных полупроводников. При слабом легировании (для до ~(1015- 1016)ат/см~3 ) примеси создают в зоне локальные энергетические уровни . При дальнейшем увеличении легирования примесные уровни размываются в зону. Еще большее увеличение концентрации приводит к полному исчезновению энергии ионизации и полупроводник является вырожденным.

Кроме того, увеличение взаимодействия между атомами при сильном легировании может приводить к образованию ассоциаций из атомов примеси, или из атомов примеси и атомов основы; если концентрация примеси недостаточна для этих образований, то примесь может влиять на свойства кристалла посредством взаимодействия со

структурными дефектами. При высоком уровне легирования примеси оказываются полностью ионизованными, что сказывается на процессах рассеяния.

Перекрытие волновых . функций обуславливает размытие примесного уровня в зону симметрично вверх и вниз относительно первоначального положения. На

рис.1.2/49/показано уменьшение энергии ионизации при увеличении концентрации примеси, найденное

экспериментально для кремния.

Е,эВ

0.08 -

Чем"3

Рис.1.2 Зависимость энергии ионизации доноров и акцепторов в кремнии от их концентрации.

Вопрос о примесных зонах, обусловленных высокой концентрацией примесей рассмотрен в теории примесных состояний , учитывающей экранирование и кулоновское взаимодействие электронов. Согласно этой теории при сильном легировании плотность состояний отлична от нуля всюду в запрещенной зоне.

При большой концентрации примесей можно считать, что они ионизованы в широком интервале температур. Кулоновское поле мелких примесей при этом экранируется другими свободными электронами. В сильно легированных полупроводниках дебаевский радиус экранирования становится равным постоянной решетки. В результате примесные уровни могут вообще исчезнуть даже без образования примесных зон/71/. При объяснении особенностей рассеяния для случая сильного легирования надо учесть зависимость подвижности от концентрации /45,73/ .

При сильном легировании проявляется взаимодействие атомов примеси друг с другом, а также взаимодействие их с атомами основного вещества и структурными дефектами. При наличии нескольких примесей изменение концентрации одной из примесей влечет за собой изменение концентрации другой. Возможно образование различных соединений, а также комплексов типа вакансия- вакансия, вакансия-атом, вакансия-ион; при сильном легировании эти виды взаимодействия могут играть большую роль. Известные из литературы экспериментальные результаты показывают, что при высоких концентрациях не вся примесь входит в твердый раствор замещения и часть примеси находится в электрически неактивном состоянии. Это явление называется "политропией" и может проявляться до достижения предельной растворимости примеси в кристалле. Оно может быть связано с образованием структурных комплексов ближнего порядка Мх Ау (М-полупроводник, А-примесь), осаждением легирующей примеси на различных структурных дефектах.

1.4_Влияние примесей на электросопротивление НК

кремния.

При одновременном легировании мелкой и глубокой примесью до высоких концентраций (такой тип легирования характерен для НК, полученных по ПЖК механизму) наличие примесей с глубокими уровнями(ГУ) оказывает

влияние на процессы электропроводности /7 8,7 6/. Металлы, являющиеся инициаторами роста при получении НК в проточной системе, создают в кремнии донорные и акцепторные ГУ и присутствуют в НК в высокой концентрации, поскольку кристаллизация идет с большой скоростью из высококонцентрированного раствора Ме в 31. Поведение металлических примесей в кремнии изучено различными авторами /45,76,15/.

При изучении ГУ в полупроводниках проблема также состоит в том, что наблюдаемые уровни могут быть связаны не только непосредственно с атомами примеси, но также с ассоциациями примеси, с комплексами примесь-вакансия и т.д. Глубокие примеси обычно располагаются в междоузлиях решетки. Изучение поведения глубоких примесей в НК является очень важным вопросом, так как это определяет электрические свойства.

Таблица1.1

Свойства глубоких примесей, используемых в качестве агента-растворителя при выращивании НК-31 /45,76,49/.

Вид примеси Аи Р1 гп Си Ы1

Равновесн. Значение КР 2,5*10"ь 1*10"5 4*10~4 10"6

ДЕ, эВ 0,54нпД 0,ЗЗввА 0,25нп А 0,Збвв А 0,ЗОвв Д 0,55нпА 0,ЗОввА 0,4 9ввА 0,24ввА 0,37ввА 0,35нпА 0,23ввА

Растворимость ат/см~3 *10~17 При Тплавл. 1 1 0, 6 20 7

*нп-ниже зоны проводимости, Д-донорный уровень, вв-выше валентной зоны, А-акцепторный уровень. КР- коэффициент распределения примеси.

Многие глубокие примеси могут входить в решетку как в позиции атомов внедрения, так и в позиции замещения/45,88,7 6/. Соотношения атомов, занимающих в

решетке различные позиции будет зависеть от температуры, наличия других примесей.

Известно, что:

Аи- в основном занимает позицию внедрения. Не вносит вклад в проводимость до тех пор, пока существенно не повысится температура, но может служить ловушками для уже имеющихся носителей и увеличивать сопротивление. Электрически активно ~90%. Установлено, что электрически активным может быть комплекс, образованный двумя междоузельными атомами Аи и бивакансией(или атомом Аи и другими дефектами). С увеличением концентрации Аи число таких комплексов растет, глубина уровня ~0,033эВ.При температурах выше 147ОК растворимость атомов замещения больше, чем атомов внедрения.

Си- в чистом кремнии растворимость внедренной меди выше, чем замещенной. Отношение числа внедренных атомов к замещенным ~10 4 при 970К. Внедренная медь проявляет себя как мелкий донор, имеющий единичный положительный заряд; замещенная- как тройной акцептор. При температуре~1373К около 35% перемещается по междоузлиям в виде положительных ионов.

N1 -Электрически активен только в позиции замещения( 10% всей примеси).

Р"Ь- уровни однозначно не определены, доля электрически активных атомов высока. Обычно занимает деформированные узлы решетки. Возможно использование в качестве примеси, задающей время жизни.

Глубокие примеси не вносят вклад в проводимость, пока температура не достигнет температуры ионизации. Однако, они могут служить ловушками для уже имеющихся носителей, тем самым увеличивая сопротивление. Примером такой примеси может служить золото. Кроме того, глубокие примеси могут образовывать в кремнии различные электрически активные комплексы, которые проявляют активность при различных температурах.

Полученные другими авторами экспериментальные данные говорят о том, что при наличии мелких примесей одни и те же глубокие уровни(ГУ), расположенные вблизи средины запрещенной зоны могут проявлять либо донорные либо акцепторные свойства/78 /.

Исследуемые нами НК выращены в проточной системе и в процессе роста легируются одновременно примесью-инициатором и мелкими примесями.

В литературе/45,7 6/ приводятся расчеты удельного сопротивления n-кремния от концентрации Au при различных концентрациях мелких доноров. Показано, что величина сопротивления становится высокой, когда концентрация Au превышает концентрацию мелких доноров. По мере дальнейшего увеличения содержания Au удельное сопротивление сначала становится таким, как в Si с собственной проводимостью, затем достигает максимума и материал начинает обладать проводимостью р-типа. При увеличении содержания Au оно становится доминирующей примесью и положение уровня Ферми определяется заполнением уровней Au. Эксперимент плохо согласуется с расчетом и резкий рост сопротивления наблюдается при концентрациях Au в 1,5-2 раза превышающих расчетные значения. Для р-кремния аналогично, но предельное значение сопротивления достигается тогда, когда концентрация Au существенно превысит концентрацию мелких акцепторов. С экспериментом расхождение еще больше.

Из приведенных в литературе расчетов можно видеть тенденцию изменения сопротивления для кремния n-типа с температурой при неизменной концентрации золота: с ростом температуры электрическая активность золота при неизменной его концентрации возрастает. Для других металлов подобные расчеты в литературе не найдены, т.к. на практике для задания времени жизни обычно используют золото.

В области низких температур электропроводность кремния в основном определяют мелкие примеси

/51,80,74,86,99/. Технология получения материалов с заданными параметрами предполагает создание твердых растворов с дозированной концентрацией примесей. Высокая скорость роста приводит к неравномерному вхождению примеси в кристалл и происходит формирование неравновесной структуры. При этом наблюдается несоответствие между концентрацией легирующей примеси и концентрацией носителей тока, полученной из холловских измерений. На перераспределение основной (мелкой) легирующей примеси между твердой и жидкой фазами значительное влияние может оказывать присутствие дополнительной примеси. Например, растворимость бора в кремнии в присутствии платины уменьшается в 10 раз. При высокой концентрации примесей V и III групп их неполная электрическая активность не получила однозначного объяснения/8/. Из анализа экспериментальных результатов

авторы /8/ приходят к выводу, что электрически неактивная фракция этих примесей связана с атомами, находящимися в положении замещения на аномально малом расстоянии друг от друга. Неионизованные примесные атомы могут входить в состав примесных комплексов. Определенная доля примесных атомов, образующих твердый раствор внедрения находится в междоузлиях в электрически неактивном состоянии. Переход примеси в электрически неактивное состояние может быть связан с её высаживанием на дефектах структуры/19/. Распад комплексов бор-вакансия приводит к увеличению доли атомов бора в узлах /38/.

Из работ по исследованию НК /18,16,22,54,90,94,33/, известно, что концентрация примесей оказывает существенное влияние на положение минимума зависимости И=(Т), значения коэффициентов термо- и

тензочувствительности. На рис.1.3 приведены

экспериментальные зависимости ТКС от удельного

сопротивления по данным различных работ. Экспериментально полученные зависимости соответствуют проведенному в /18/ расчету. С ростом концентрации примеси(рис.1.3) положительный ТКС уменьшается и затем, пройдя через нуль, становится отрицательным, отражая процесс ионизации акцепторов. Увеличении концентрации в кремнии приводит к размытию примесного уровня . При дальнейшем увеличении концентрации примеси происходит слияние примесной зоны с валентной и ход температурной характеристики определяется конкуренцией двух механизмов рассеяния: на ионизованных примесях и на фононах.

0,40

0,05

0

2 3 4 5

р*Ю4,Ом*м

Рис. 1.3 Зависимость ТКС от удельного сопротивления для НК Бьр по данным работ 1-[ 18 ],2- [14 ].

Исследования показывают, что в НК р-ЗК111> с различным удельным сопротивлением коэффициент

тензочувствительности сильно зависит от концентрации примесей /100,14/. С ростом уровня легирования тензочувствительность падает. Аналогичная зависимость наблюдается для массивных кристаллов и пленок /66,46,47/.

Электрические свойства образца (НК) определяются характером распределения примеси и её концентрацией, что может быть обусловлено различными технологическими факторами.

Применительно к выращиванию НК примеси можно

разделить на основные 2 группы:

1.Металл-растворитель,инициирующий рост НК. Это элементы 1 группы (Си, Ад, Аи) и переходные металлы 8 группы (N1, Р1:) , которые образуют в кристалле глубокие уровни, являющиеся центрами рекомбинации.

2. Легирующие примеси(элементы 3 и 5 групп), создающие в кристалле мелкие уровни и определяющие тип проводимости.

Одновременное легирование несколькими примесями приводит к существенному изменению характера распределения примеси в кристалле.

При исследовании НК необходимо также учесть

возможное влияние других технологических примесей. Кислород- В литературе отсутствует единое мнение о поведении кислорода в кремнии /42,74,76/. Можно предположить, что изменение электрической активности при отжиге является следствием изменения положения кислорода в кремниевой решетке.

В междоузлиях кислород образует соединения БЮг, которые не проявляют электрической активности. При термообработках (нагреве до Т=670-770)К образуются термодоноры ЗЮ4 , которые при дальнейшем нагреве до температур ~1370К исчезают.

Водород : При насыщении кристаллов Аи- атомарным

водородом происходит пассивация электрической

активности атомов Аи через промежуточные стадии, определяемые последовательным присоединением атомов водорода. Обнаружено 4 дополнительных энергетических уровня, создаваемых комплексами Аи-Н2. При высокой концентрации водорода электрическая активность центров с золотом исчезает /77/. НК выращиваются в присутствии водорода, поэтому возможное влияние атомов водорода надо учитывать.

Из анализа литературы видно, что примеси оказывают существенное влияние на электрофизические свойства кристаллов. Исследования электрических свойств проводилось в основном для НК, полученных в закрытой ампуле, хотя проточная система является более технологичной. Недостаток информации о факторах, определяющих электрические параметры НК, полученных в проточной системе, сдерживает управляемое выращивание НК с заданными стабильными свойствами для

практического их использования в качестве сенсоров различного назначения.

1.5.Влияние внешних воздействий на свойства НК кремния.

1) Влияние термообработок на электропроводность НК.

При термообработках в полупроводнике протекают процессы, связанные со взаимодействием дефектов, гомогенизацией примесей, что приводит к изменению электрофизических свойств.

Известно, что термообработка кремния приводит к образованию термодоноров/62,42,38,75,74/, отжиг которых значительно меняет электропроводность. Многие исследователи связывают образование термодоноров с присутствием кислорода. Энергетические уровни

термодоноров Ес=0,061 эВ, Ес=0,135 эВ. Достигнув определенной критической величины ( определенного числа атомов кислорода), комплекс перестаёт быть донором. Термообработка кремния , легированного различными примесями, приводит к различному изменению сопротивления. В работе/15/ отжиг НК кремния, легированного фосфором и золотом при Т=107 0К в течение 1 часа приводит к уменьшению удельного сопротивления на 2-3 порядка. Автор это связывает с распадом твердого раствора золото-кремний и уменьшением концентрации золота в виде электрически активных акцепторных центров.

Авторы /7 9/ на основании экспериментальных результатов делают вывод о том, что в кремнии р-типа (легирующая примесь- бор) при отжиге при Т=7 25К примесь бора участвует в образовании электрически активных комплексов-глубоких термодоноров. В работе /33/ предложено проводить термообработку НК циклированием импульсами тока с последующим температурным отжигом при

425К. В данном случае улучшение электрических характеристик обусловлено частичным снятием напряжений, возникающих при росте и улучшением однородности распределения примеси.

2)Современные представления об электронно-пластическом эффекте и электропластической деформации твердых тел.

Электронно-пластический эффект, выражающийся в дополнительной пластической деформации, стимулированной током, хорошо изучен на металлических образцах и практически не изучен на полупроводниках. Прохождение заряженной частицы через твердое тело связано с нарушением равновесия между электронной подсистемой и ионным остовом решетки. При построении известных моделей ЭПЭ /56/ отдельно рассматриваются подсистемы электронов и узлов решетки в металле. Ускоренные электроны через механизм электронных возбуждений передают часть энергии на дислокации, в результате интенсифицируется процесс пластической деформации. При наличии электрического поля на хаотическое движение электронов накладывается дрейф в направлении поля. В металлах эффекты влияния электронного ветра наиболее ярко выражены для образцов с высокой концентрацией электронов. Электронный ветер может создавать напряжения, достаточные для ускорения движения незакрепленных дислокаций. Упрощенные расчеты/61/ показывают, что для металлов при плотностях тока 1091011 А/м2 может наблюдаться деформация, обусловленная действием только тока, без механических догрузок. Результаты исследования влияния импульсного тока на ползучесть монокристаллов Zn свидетельствуют об эквивалентности действия тока приложению механического напряжения. ЭПЭ является нетермическим в

макроскопическом проявлении эффектом.

Экспериментально/56,57,69,63/ показано, что результатом действия тока высокой плотности является существенное увеличение пластичности по сравнению с эквивалентным тепловым действием. При увеличении дефектности решетки эффект действия тока усиливается. Например, при слабом легировании кристаллов цинка кадмием (2*1СГ2 % Сс1) , приводящем к увеличению числа незавершенных сдвигов в решетке, эффект действия тока усиливается. При изучении процессов, протекающих при пропускании тока, необходимо учесть влияние теплового действия тока.

Тепловое действие тока при одиночном характере следования импульсов может быть оценено по формуле: 0=12р1:1/3 , (1.4)

где -длина и сечение образца, р-удельное

сопротивление материала, ^длительность импульса, I-сила тока.

Совокупность известных из литературы экспериментальных исследований для металлов позволяет сделать вывод о том, что прямое физическое действие тока является самостоятельным явлением. В основе его лежит электрон-дислокационное взаимодействие, приводящее к срыву дислокаций с препятствий и увлечению их движущимися электронами проводимости. При определенных условиях речь может идти об ускорении собственных атомов на линиях дислокаций, то есть о явлении электропереноса /61/. Влияние сильных электрических полей на пластичность полупроводников подробно не изучено, но известно, что полупроводники обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям различной природы /4,67,65,98/.

На подвижность дислокаций в полупроводниках может сильно влиять освещение( фотопластический эффект), инжекция носителей заряда электронным пучком (электромеханический эффект), легирование различными (в том числе электрически активными примесями).

Пластическая деформация оказывает существенно влияние на электропроводность полупроводников. При введении дислокаций появляются связанные с ними локализованные уровни в запрещенной зоне, которые вносят вклад в процессы электропроводности.

В литературе /67/ приводятся экспериментальные данные о влиянии воздействия постоянного электрического поля на динамическое поведение дислокаций в монокристаллах . Изучено поведение образцов при приложении

импульсов электрического напряжения одновременно и последовательно с импульсами механического напряжения а=63,5МПа при Т=823-873К. Показано, что при одновременном воздействии электрических и механических полей величины пробегов дислокаций возрастают. В области температур, близких к комнатным при которых работают датчики физических величин, стимулированное током изменение структуры полупроводников практически не изучено. Изменение структуры влечет за собой изменение электрических параметров и влияет на

стабильность показаний датчиков, работающих в соответствующих условиях. Поэтому проведение

исследований в этой области представляет практический интерес.

Анализ литературных данных показывает, что наиболее перспективным методом получения НК является ПЖК метод в открытой системе. На сегодня в основном решена проблема воспроизводимости геометрии НК благодаря отработке технологии выращивания регулярных систем НК. Для широкого применения чувствительных элементов на основе НК-Б! необходимо решить вопрос получения технологических партий НК с заданными электрическими параметрами и минимальным разбросом параметров для НК, выращенных в одном технологическом процессе. На сегодня :

—не выяснены факторы, определяющие электрические свойства НК, полученных в проточной системе. —не ясны причины разброса электрических параметров(сопротивление, ТКС).

—отсутствуют практические рекомендации по технологии легирования НК для получения кристаллов с воспроизводимыми электрическими характеристиками. В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы является установление факторов, определяющих

электрические свойства(электросопротивление, ТКС, тип проводимости) НК при выращивании в проточной системе по ПЖК методу. Получение на основе этого ЧЭ с заданными и стабильными характеристиками для контроля параметров технологических процессов. Для достижения поставленной цели были определены следующие основные задачи:

1)Исследовать влияние типа и концентрации . инициирующих и легирующих примесей на электрические

свойства НК;

2) Установить взаимосвязь между технологией легирования и электрическими параметрами полученных НК. Дать рекомендации по технологии получения НК, применяемых для изготовления ЧЭ датчиков различных физических величин.

3)Разработать методику измерения остаточных внутренних напряжений в пластмассовых корпусах БИС с помощью датчиков на НК . 4)изучить влияние температуры и электрического тока на структуру и электрические свойства НК.

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники», Барамзина, Елена Анатольевна

выводы

1.Исследовано влияние типа и концентрации примесей на электрические свойства НК кремния. Установлено, что:

1) электронная природа проводимости НК, выращенных по ПЖК методу в проточной системе определяется содержанием мелкой фоновой донорной примеси (фосфор, мышьяк, кислород, различные комплексы и т.д.); низкая для полупроводника величина удельного электросопротивления ~10"3-10-4 Ом*м обусловлена высокой концентрацией(~1017-1018 )ат/см3 донорной примеси.

2) величина ТКС на квазиметаллическом участке температурной характеристики НК определяется влиянием инициирующей ПЖК рост металлической примеси. ТКС возрастает с увеличением равновесной растворимости металла в кремнии.

3) высокое для полупроводника с удельным сопротивлением ~10-3-10~4 Ом*м значение ТКС~0,4-0,7%К-1 на квазиметаллическом участке И(Т) объясняется протеканием процессов, приводящих к уменьшению концентрации носителей. Это связано с возникновением и активацией акцепторных уровней, обусловленных присутствием металла-инициатора. Особенности процесса кристаллизации при ПЖК росте в открытой системе обеспечивают высокую концентрацию металла~Ю19-Ю20 ат/см3.

4) отсутствие высокого ТКС при перекомпенсации НК бором подтверждает акцепторную природу металлических уровней.

5) при заданном содержании агента-растворителя (золота) с увеличением концентрации фосфора ТКС на квазиметаллическом участке возрастает, в то время как для НК с низким содержанием металла ~1015 ат/см3 характерна обратная зависимость.

2.Установлены взаимосвязи между технологическими режимами ПЖК роста и электрическими свойствами полученных НК.

1) по длине НК удельное сопротивление постоянно.

2) с увеличением температуры роста удельное сопротивление полученных НК уменьшается.

3) с увеличением диаметра НК их удельное сопротивление монотонно возрастает по нелинейному закону.

4) дополнительное легирование частиц металла-инициатора примесью фосфора обеспечивает уменьшение разброса по электрическим параметрам .

5) Введение компенсирующей примеси бора в процессе роста приводит к уменьшению величины ТКС на квазиметаллическом участке и обеспечивает величину Ктенз~Ю0.

6) результаты исследований позволили получить партии НК для изготовления миниатюрных тензодатчиков с заданными параметрами:р~10"4 Ом*м, ТКС-О,05%К-1, Ктенз~100, разброс параметров в одной технологической партии -2%.

3.Исследовано влияние температуры и импульсного тока на структуру и электрическое сопротивлениеНК.

Показано, что:

1) При исследовании структурных изменений образцов, подвергнутых циклированию импульсным током плотностью ~ 107 А/м2 , длительностью импульса ~5*10"5 секунды скважность ~20 с одновременным приложением механической нагрузки растяжения ~ 0,7 МПа при комнатной температуре обнаружено смещение и размытие дифракционных пиков. Изменение дифракционных пиков свидетельствует о появлении следов пластической деформации. Рассчитана плотность дислокаций, которая составляет- 108 см-2 и характерна для области НК с высокой концентрацией напряжений.

2) для стабилизации величины электросопротивления рекомендуется проводить послеростовой отжиг при т=14 90К и последующую токовую тренировку.

4.Разработана методика измерения остаточных внутренних напряжений в пластмассовых корпусах БИС при сборке в многокадровых отрезках лент с помощью датчиков на НК

1) методика позволяет определить оптимальные режимы герметизации и типы защитных покрытий.

2) С помощью тензометра на НК измерен уровень внутренних напряжений в свободном компаунде при затвердевании, что позволило рассчитать величину раскалывающего напряжения в кристалле БИС.

3) Результаты исследований позволили дать рекомендации по оптимизации формования пластмассовых корпусов БИС. Прилагается протокол испытаний.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Барамзина, Елена Анатольевна, 1999 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Щетинин A.A., Небольсин В.А., Корчагин В.В., Кордин O.A., Попова Е.Е. Получение регулярных систем нитевидных кристаллов кремния // Физика и технология МЭТ: Межвуз. сб. научн. тр.-Воронеж: ВПИ,1992.-С.53-61.

2. Щетинин A.A., Небольсин В.А., Дунаев А.И. и др. Выращивание регулярных систем нитевидных кристаллов кремния с воспроизводимыми свойствами//VIII Всесоюзн.конф. по росту кристаллов: Тез.докл.-Харьков, 1992.-с.300-301.

3. Щетинин A.A., Панов A.B., Федоров Ю.П. и др. Особенности роста нитевидных кристаллов в проточной системе с использованием цинка//Физика и химия конденсированных сред:Сб.науч.тр.-Воронеж:ВПИ.-1980.-С.43-45.

4. Белявский В.И., Даринский Б.М., Свиридов В.В. Электронно-стимулированная подвижность дислокаций в полупроводниках.//-ФТТ,1985,т.27,в.4.-С.1088-1092.

5. Антипов С.А.,Седых Н.К.,Дрожжин А.И.,Бочарников В.К. Тензопреобразователи для контроля механических свойств композиционных материалов.-В кн.: Тез. докл.5-й Всесоюзн.конф.по композиционным материалам.-М.:МГУ,1981,вып.2,

с.75-77.

6. Новокрещенова Е.П., Дрожжин А.И. Создание контактов Pt-Si-p методом дуговой микросваркии исследование их свойств/Воронеж. -1983.-2 9с.Деп.в ВИНИТИ 28.01.83,№ 4 665-83.

7. Седых Н.К. , Дрожжин А.И., Щетинин A.A., Дунаев А.И. Чувствительные элементы на основе НК .- В кн.: Физика полупроводников и микроэлектроника. Межвуз. Сборник.-Рязань: РРИ,1976,вып.3,с. 7 0-7 6.

8. Василевский М.И., Пантелеев В.А. Электрически неактивная фракция примеси с неглубокими уровнями в кремнии//ФТТ.-1987.-Т.29, №10.-С.3072-3076.

9. Небольсин В.А.,Болдырев П.Ю.,Сушко Т.И.,Попова Е.Е.Капиллярный механизм формообразования конусных нитевидных кристаллов кремния.//Вестник ВГТУ.серия "Материаловедение"1996г.вып.1.1. С. 8085.

10. Щетинин А.А.,Дунаев А.И.,Небольсин В.А.,Корчагин

B.В.,Попова Е.Е. Выращивание регулярных систем нитевидных кристаллов кремния//Физика кристаллизации :Межвуз.сб.научн.тр.-ТверЫ 9 94 .-

C.11-20.

11. Небольсин В.А.,Болдырев П.Ю.,Сушко Т.И.,Попова Е.Е.,Барамзина Е.А. Морфологические особенности нитевидных кристаллов кремния на различных стадиях роста.// Вестник ВГТУ.серия "Материаловедение"1997г.вып.1.2. С.39-42.

12. Дрожжин А.И.,Щетинин A.A. и др. Малогабаритные датчики температуры и деформации//ПТЭ.-1977,№5.-С,216-218.

13. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара .-М.:Наука, 1977.- 304с.

14. Дрожжин А.И.Преобразователи на нитевидных кристаллах p-Si{111}.-Воронеж:ВПИ.-1984.-214с. Деп.в ВИНИТИ 08.10.84,№ 6606-84.

15. Воронин Ю.А. Исследование процесса стабильного выращивания систем НК кремния ПЖК методом и их свойств с целью создания полупроводниковых приборов :Дис. ...канд.физ.-мат.наук-Ленинград, 1981. 230с.

16. Долгов Е.Л.,Дугаев В.К.Температурные зависимости сопротивления кремния, легированного фосфором и бором.//Вестник Львовского политехнического института.-1977,вып.110-С.67-7 0.

17. Новокрещенова Е.П., Дрожжин А.И. Создание контактов Al-HKSi-p методом ультразвуковой микросварки и исследование их свойств/Воронеж. -1983.-21с. Деп.в ВИНИТИ 07.06.83,№ 4935-83.

18. ДугаевВ.К., Новикова.а., Деркачева В.Г. Температурная зависимость сопротивления в нитевидных кристаллах (НК) сильнолегированного Р-кремния.// Вестник Львовского политехнического института.-197 8,вып.128.№10 -С.113-115.

19. Степанова А.Н., ШефтальН.Н. Влияние примеси РС13 на механизм роста автоэпитаксиальных пленок германия//Рост кристаллов/Под ред.H.Н.Шефталя.-М.Наука, 1972.-т.9-С.213-218 .

20. Попов C.B., Антипов С.А., Дрожжин А.И. и др. Влияние внешнего слабого электростатического поля на параметры тензопреобразователей на основе нитевидных кристаллов кремния с дырочной

проводимостью. Воронеж:ВПИ.-1985.-11 с.Деп.в ВИНИТИ 28.08.85,№ 7330-В85.

21. Дрожжин А.И., Антипов С.А., Ермаков А.П. Нитевидные кристаллы полупроводников (Приборы и методики исследования свойств и структуры ) Воронеж:ВПИ.-1987.-145 с.Деп.в ВИНИТИ 21.10.87,№ 7702-В87.

22. Дрожжин А.И., Щетинин A.A., Седых Н.К., Новокрещенова Е.П., Дунаев А.И. Малогабаритные датчики температуры и деформации.-

ПТЭ,1977,№5,с.216-218.

23. Небольсин В.А., Попова Е.Е., Барамзина Е.А., Кургашева А.И. Свойства точечных контактов различных металлов к нитевидным кристаллам кремния. //Межвузовский сборник научных трудов "Нитевидные кристаллы и тонкие пленки"' Воронеж.1993.-с.113-118.

24. Варамзина Е.А., Новокрещенова Е.П., Долгачев А.А.Омические контакты к нитевидным кристаллам кремния.//Межвуз.сбоник "Физика и технология материалов электронной техники.-Вороне.-1992. С.69-73.

25. МилнсА., Фойхт Д. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник.-М.:Мир,197 5.-4 32с.

26. Щетинин A.A., Дунаев А.И., Корчагин В.В. и др. Получение тензорезисторов на основе нитевидных кристаллов кремния //Физико-химические аспекты технологии микро- и оптоэлектроники:

Межвуз.сб.научн.тр.-Воронеж;ВПИ.-1991.-С.117-124.

27. Щетинин A.A., Седых Н.К., Корчагин В.В. Тензорезистор с повышенной точность измерения // Физические аспекты надежности, методы и средства диагностирования интегральных схем; Тез. докл. междунар. научн.-техн. конф.19-20 мая 1993г.-Воронеж:ВПИ,1993.-С.89-90.

28. Хаммер Д.,Биггерс Дж. Технология толстопленочных ИС / Пер.с англ М.:Мир.,1975.496с.

29. Байцар Р.И. Терморезистивный преобразователь линейных перемещений.-ПТЭ,1980,№3 с.250.

30. Парфенов О.Д.Технология микросхем. М.:Высшая школа,1986.

31. Рощупкин A.M., Батаронов И.Л. Критический анализ электронно-пластического эффекта. //Изв.вузов. "Черная металлургия"-!990,№10.-с.75-76.

32. Дрожжин А.И.,Щетинин A.A. и др.Малогабаритные датчики температуры и деформации//ПТЭ.-1977,№5.-С216-218.

33. Христосенко JI.E.,Бабина Т.А. ,Новаковская З.В. Временные метрологические характеристики первичных преобразователей температуры.-В кн.:Материалы 3-й Всесоюзной «Нитевидные кристаллы для новой техники».-Воронеж,1979,с.144-147 .

34. Дунаев А.И.,Щетинин А.А.,Федоров Ю.П.,Игнатов А.А.,Козенков О.Д. Распределение примесей в НК кремния, выращенных из газовой фазы.-В

кн.:Материаловедение.Физика и химия конденсированных сред.-Воронеж:ВПИ,1979,с.10-14.

35. Бережкова Г.В.Нитевидные кристаллы . -М.:Наука,1969.-158с.

36. Попов С.В.,Антипов С.А., Дрожжин А.И. и др. Прочность и электросопротивление кристаллов р Si<lll>, деформированных трехточечным изгибом. Воронеж:ВПИ.-1985.-11 с.Деп.в ВИНИТИ 28.08.85,№ 212-В86.

37. Сандулова A.B.,Марьямова И.И., Заганяч Ю.И. Полупроводниковые тензорезисторы с расширенным диапазоном деформации//Приборы и системы управления.-197 б,№1.-С.23-28.

38. Александров Л.Н.,Зотов М.И. Внутренне трение и дефекты в полупроводниках.-

Новосибирск:Наука,1979.-160с.

39. Щетинин А.А.,Дунаев А.И.,Долгачев А.А.,Попова Е.Е. и др. Датчики на основе нитевидных кристаллов кремния// Метрология.-1991,№5.-С.3-12.

40. Дрожжин А.И.,Новокрещенова Е.П. Разработка методик контроля механических характеристик полимерных композиционных материалов на основе стекловолокон тензорезисторами из нитевидных кристаллов кремния.-В кн.:Полимерные материалы в машиностроении.Тезисы докладов Республиканской научн.-технич. Конференции.-Ижевск,1983,с.16.

41. Дрожжин А.И.,Новокрещенова Е.П.,Седых

Н.К.,Сарыкалин В.Н.//Термоанемометр малых скоростей потока.-В кн.Новые

приборы.Метрологическое обеспечение испытаний ГТД.-М.:ЦИАМ, 1982,№23, С.12-17.

42. Машовец Т.В.Термодефекты в полупроводниках (Обзор).-ФТП,1982,т.16,вып.1,с.3-1

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

Воронин Ю.А. Влияние нестабильностей фронта кристаллизации на свойства НК кремния.-в кн.:Полупроводниковая электроника. Межвузовский сборник научных трудов.-Воронеж:ВГПИ,1983,с.5-8. Киреев П.С. Физика полупроводников.-М.: Высшая школа,1969.-390с.

Реньян В.Р. Технология полупроводникового кремния/Пер.с англ.-М.: Металлургия, 1969.-С.139-238 .

Виглеб Г.Датчики/ Пер.с нем.-М.: Мир, 1989.-С.26-37.

Аш Ж. Датчики измерительных систем/ Пер.с франц.-

М.: Мир, 1992.-С.433-440.

Готра З.Ю. Технология микроэлектронных

устройств : Справ.изд.М.: Радио и связь,1991.-С.149-

231.

ФистульВ.И.Сильнолегированные полупроводники. -М.:Наука,1967.-416с.

Dependence of electron mobility of doped impurities. /Chen-Yung-Fu,Kwei Cheng-May Su Pin,Jung Chuan-Jong//Jap.J.Appl.Phys/Pt.1//-1995-34 №9A-c.4827-4833.

Абрамов В.В.,Кульбачинский В.А. и др. Низкотемпературная электропроводность ионно-имплантированного фосфором и сурьмой кремния.//ФТП.-1992.-т.26 №5 с.878-881. Shepherd W.H. Doping of epitaxial silicon films.-J/Electrochem.Soc. Solid State Science, 1968,v.115,№5,p.541-545.

Лаврентьева Л.Г. Механизм роста эпитаксиальных слоев при химическом транспорте.-В кн.; Процессы роста кристаллов и пленок полупроводников.-Новосибирск;Наука,1970,с.118-136. Гортынская И.Д.,Спичак Э.А. Исследование электрических зависимостей монокристаллов кремния,выращенных из газовой фазы и легированных бором в процессе роста.-Вестник Львовского политехнического института,1970,№48.С.52-55. ВагнерР. Рост кристаллов по механизму пар-жидкость -кристалл//Монокристальные волокна и армированные ими материалы/Под ред.А.Т.Туманова,пер. С англ.-М.-:Мир,1973.-С. 143-217.

Спицын В.И.,Троицкий O.A. Электропластическая деформация металлов.-М.: Наука, 1985.-159с.

57. Андронов В.М.,Гвоздиков A.M.Микроскопическая модель нестабильного пластического течения нитевидных кристаллов //Изв.АНРоссии. Физика.-1993т.57 №11. С.120-128.

58. Уманский Я.С.,Скаков Ю.А.Иванов А.Н., Расторгуев J1.H. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. - М.: Металлургия.1982.-С.338-365.

59. Головин Ю.И.,Киперман В.А. Концентрация электрического и теплового полей в вершине острых дефектов в металле.//Физика и химия обработки материаллов.1980. №4. С.26-31.

60. Курносов А.И.,Юдин В.В.Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.-М.:Высш.шк., 197 9.-С.100.

61. Фикс В.Б.Ионная проводимость в металлах и полупроводниках.-М.: Наука,1969.-296с.

62. Баранский П.И.,Бабич В.М.,Доценко Ю.П. и

др.Влияние термообработки на электрофизические свойства и структурное совершенство кристаллов кремния .-Изв.АН СССР.Неорганические материалы.--1983,т.19,№ 1,с.5-8.

63. Sprecher A.F.,Mannan S.L.,Conrad Н. On the mechanisms for the electroplastic effect in metals.//Acta metallurgica.1986.V.34 №7.P.1145-1162.

64. Антипов С.А.,Дрожжин А.И.,Рощупкин A.M. Релаксационные явления в нитевидных кристаллах полупроводников.-Воронеж: изд.Воронежского госуниверситета , 1987.-192с.

65. Ю.В. Корнюшин, Л.С.Мима,О.В.Третьяк /Влияние пластической деформации на электропроводность п-кремния. // ФТП 1981.-Т.15,№11.-С.2159-2163.

66. Викулин И.М.,Стафеев В.И. Полупроводниковые датчики.-М.:Сов.радио,1975.-С.12-20.

67. Макара В.А.,Робур Е.Г.,Стебленко Л.П., Цареградская Т.А. Влияние электрического поля на подвижность дислокаций в монокристаллах кремния.// Докл.АН Украины.-1993.-,№12, с.75-78.

68. Батаронов И.Л.,Барамзина Е.А.,Долгачев A.A. Влияние импульсного тока на структуру и свойства нитевидных кристаллов кремния.//Материалы 3-й школы-семинара «Физика и технология электромагнитных воздействий на структуру-и механические свойства кристаллов»-Воронеж.-

1992.с.140.

69. Okazaki K.,Kagawa M.,Conrad H. An Evaluation of the Contributions of Skin,Pinch and Heating Effects to the electroplastic effect in Titanium.//Materials Science and Engineering,45. 1980.-C.109-116.

70. Э.Конуэлл. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях./, пер с англ.-

М.:Мир,1970.-С.21-142.

71. Р.Смит.Полупроводники./ пер с англ.-М.:Мир,1982.-558 с.

72. Snoke D.W. Density dependence of electron seatering at low density//Phys.Rev.-1994-50/№16 c.11583-11591.

73. Г.И.Епифанов, Ю.А. Мома. Твердотельная электроники.-М.:Высш. шк., 1986.-304с.

74. К.Рейви.Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии./ пер с англ.-М.:Мир,1984.-475с.

75. Особенности начальной кинетики накопления термодоноров в кристаллах кремния, насыщенных водородом./Маркевич В.П.,Мурин Л.И.//ФТП 1996.-№2 С.265-273.

76. А. Милне. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках, пер с англ.-М.:Мир,1977.-5 62 с.

77. Последовательные превращения золотосодержащих комплексов в кремнии n-типа проводимости при пресыщении атомарным водородом./Парахонский

A.Л.,Феликсова О.В. и др.//ФТП.1996.-№4 С.670-675.

78. Глубокие уровни и аномальные температурные зависимости концентрации носителей заряда./Карась Н.И.//в кн.Оптоэлектронная и полупроводниковая техника.1996.-№31с.28-34. Киев,Наукова думка.

79. Влияние легирующей примеси бора на процессы образования термодоноров при 45ОС в кислородосодержащих кристаллах кремния./ Бабич

B.Н.,Баран Н.П. и др.// в кн.Оптоэлектронная и полупроводниковая техника.1996.-№31с.68-73. Киев,Наукова думка.

80. В.Л.Бонч-Бруевич,С.Г.Калашников.Физика полупроводников. М.: Наука,1990.-688с.

81. Батаронов И.Л., Рощупкин A.M., Юрьев В.А., Юрьева М.В. Теория упруго-пластической деформации многослойных тонкопленочных систем.// Релаксационные явления в дефектных структурах

твердых тел. Труды международного семинара.часть2/Под ред. Б. М. Даринского • Воронеж:ВГТУ,1996.С.339-362.

82. B.C.Сергеев,О.А.Кузнецов,Н.П.Захаров,

В.А.Летягин-М. Напряжения и деформации в элементах микросхем.М:Радио и связь, 1987.88с.

83. Ландау Л.Д.,Лифшиц Е.А. Теория упругости.т.7 «Теория упругости» М: Наука ,1987.

84. Щетинин A.A.,Небольсин В.А.,Барамзина Е.А.,Попова Е.Е.,Сушко Т.И./Устойчивость роста нитевидных кристаллов кремния.//тез.докл.всероссийского семинара «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении» 1998г. Воронеж.-С.17 9-181.

85. Оптимизация сборочных процессов с целью повышения надежности микросхем серии КР1005 для видеотехники./ Л.В.Перевозникова, Э.П. Сосина, Л.Р.Лебедева, Е.А. Барамзина.// Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов.Матер.4-й науч.-техн.отрасл.конф. Тез.докл.-Саратов,1990.-с.29-31.

86. Андриевский А.И.,Богоявленская И.П.,Бабина

Т.А.,Долгов Е.Л.Изучение термометрических свойств нитевидных монокристаллов германия и кремния.-В кн.:Физическая электроника.Республиканский межведомственный сборник.-Львов: Вища школа,1973,№6,с.40-43.

87. Мишин И.В.,Барамзина Е.А.,Корчагин В.В. Тензодатчики на основе НК кремния для измерения внутренних напряжений.// Датчики и преобразователи информации ситем

измерения,контроля и управления: Тез.докл.2-е Всесоюзн.совещ.молодых учен, и специалистов. Гурзуф, 14-21 мая 1990г.-Москва:НИЭМ,1990.-С.120.

88. Глазов В.М.,Земсков B.C. Физико-химические основы легирования полупроводников.-М.:Наука,1967.-373с.

89. Оптимизация сборочных процессов с использованием тензорезисторов на нитевидных кристаллах кремния./ Барамзина Е.А.,Корчагин В.В.,Кройчик Р.Н.// Матер, науч.-техн. отрасл.конф. к 60-летию ВИСИ. Тез.докл.-Воронеж,1991.-с.16.

90. Небольсин В.А.,Барамзина Е.А.,Щетинин A.A., Сушко Т.И./ Электросопротивление нитевидных кристаллов кремния. //Неорганические материалы, 1995.-

т.31,№8, с.1007-1009.

91. Небольсин В.А.,Барамзина Е.А.,Щетинин A.A. и др./ Корреляция электрофизических параметров микрокристаллов кремния с микродефектами структуры.//Всероссийская научн.техн. конф. «Актуальные проблемы твердотельной электроники»

г.Таганрог.1996.-тез.докл. с.71.

92. Барамзина Е.А.,Щетинин A.A. и др. /Термометрические датчики на основе нитевидных кристаллов кремния.//Изобретатели-машиностроению.1998г.-№2 с.40.

93. Щетинин A.A.,Небольсин В.А.,Козенков

О.Д.,Татаренков А.Ф., Дунаев А.И., Новокрещенова Е.П./Коэффициент распределения инициирующей примеси и ее влияние на электросопротивление нитевидных кристаллов кремния.// Неорганические материалы,1991.-т.27, №7, с.1342-1344.

94. Щетинин А.А,Корчагине.В.,Новокрещенова

Е.П.,Болдырев П.Ю./Влияние примеси бора на изменение удельного сопротивления нитевидных кристаллов кремния //Физика и технология материалов и изделий электронной техники:Межвуз.сб.научн.тр.-Воронеж:ВГТУ.-1994.-С.64-68.

95. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС .-М.:Мир,1986.-176 с.

96. ЩетининА,А.,ДунаевА.И.,Корчагин В.В.Получение тензорезисторов на основе нитевидных кристаллов кремния.//Физико-химические аспекты технологии микро и оптоэлектроники:Межвуз.сб.научн.тр.-Воронеж:ВПИ.-1991.-С.117-124.

97. Дрожжин А.И.,Седых Н.К.,Новокрещенова Е.П., Щетинин A.A. и др. Терморезисторы для измерения меняющихся и пульсирующих температур// Измерительные элементы (датчики)информационно-измерительных систем, АСУ,и ТП и системами автоматизации.-Саратов:СГУ, 197 9.-96с.

98. Белявский В.И.,Даринский Б.М.,Шалимов B.B.K теории подвижности дислокаций в легированных полупроводниках.-ФТТ,1982,т.24,в.2.-С.511-516.

99. Островская А.С.,Пелех JI.Н.,Демидова A.A. Исследование электропроводности и эффекта Холла нитевидных кристаллов кремния р-типа.-Физическая электроника.Львов:Вища школа,1985,вып.30,с.64-69.

100. Сандулова A.B.,Марьямова И.И., Заганяч Ю.И. Тензометрические свойства нитевидных и игольчатых

монокристаллов кремния.-В кн.: Полупроводниковая техника и микроэлектроника.-Киев :Наукова думка,1966,№1,с.114-121.

101. Haworth W.L.,Mattas R.,Birihbaum H.К. Internai frictionin germanium at low

temperatures//J.Appl.Phys.-1972.-V.43,№9.-p.3658-

3662.

102. Щетинин A.A.,Барамзина E.A.,Попова E.E./Оценка внутренних напряжений пластмассовых конструкций.// Изобретатели-машиностроению. 1998г.- №2 с.31.

103. Тензочувствительные элементы на основе НК кремния /А.А. Щетинин, А.И.Дунаев, В.В.Корчагин,

Е.А.Барамзина // Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов. Матер. 7-й на-уч,-техн. отрасл.конф. Тез.докл.-Воронеж,1993.-с.49-50.

УТВЕРЖДАЮ

УТВЕРЖДАЮ

Директор 11ИИЭТ

Стоянов А.И.

1990г

)оректор по научной работе ВГТУ

Иевлев В.М.

Протокол

Измерения остаточных внутренних напряжений в пластмассовых корпусах КИС для различных давлений трансферного литья .

Для выбора оптимального технологического режима при формовании корпуса БИС измеряли уровень остаточных внутренних напряжений (ОВП) в ого объеме в зависимости от величины давления трансферного литья .

Величину ОВП оценивали при помощи тензодатчиков на основе (нитевидных кристаллов) ПК кремния. Для изготовления тензодатчиков использовали ПК кремния р-типа ориентации <111>, выращенные в про точной системе. Отбирались НК диаметром -35 10~6 м, длиной 3*10 3 м, прочностью на разрыв 2*109 Н*м"Л ,удельным сопротивлением 10"4 Ом*м , ТКС =0,05 К"1 , Ктеиг =100. Совершенство структуры НК обеспечивает их высокую механическую прочность и стабильность :> л е ктр и ч сок их с вой ств.

Контакты и токовые, выводы к НК создавались методом импульсной микросварки. В качестве контактного материала использовали платиновую микропроволоку диаметром 25 *10"6 м.

Для проведения исследований было изготовлено и отградуировано 30 тензодатчиков. Градуированные датчики устанавливали в центр выводной рамки 11ФП вдоль максимального размера корпуса БИС на высоте 10 Зм от монтажной площадки микросхемы. Затем формовали корпус БИС. Герметизация осуществлялась методом трансферного прессования с использованием прессматериала ЕМЕ-9100Т. По изменению величины сопротивления тензодатчика оценивали уровень ОВП, возникающих

внутри пластмассового корпуса БИС. В работе проводились измерения ОВИ в корпусах БИС в зависимости от давления трансферного литья с использованием открытых ЧЭ (14шт) и тензодатчиков, предварительно (перед формованием корпуса)покрытых защитным лаком ККГТ-2 (16шт.) Для контроля достоверности полученных результатов в некоторые рамки устанавливали по 2 тензодатчика, расположенные параллельно друг другу.

Были измерены остаточные внутренние при температуре -295К в корпусах БИС, формовавшихся при различных технологических режимах, в которых давление трансферного литья изменялось от 4.5 кг/см2 до 32 кг/см^. Полученные результаты сведены в таблицу .

Установлено, что предварительная защита лаком ККП-2 обеспечивает снижение уровня ОВИ -на 2 порядка по сравнению с открытыми ПК. В некоторых случаях для ПК, защищенных лаком, наблюдается низкий уровень напряжений (несколько десятков МПа) различного знака. Поскольку величина и знак внутренних напряжений не зависят от величины давления литья, то, вероятно, их возникновение обусловлено неудовлетворительным качеством покрытия ККП-2. Показания тспзодатчикоп, установленных в одной рамке, несколько отличаются друг от друга, что связано с различной геометрией установки в корпус. Исследование ОВИ в корпусах БИС с применением незащищенных лаком тензодатчиков не показало их однозначной зависимости от давления литья( см. табл.). Однако, следует отметить, что наиболее оптимальным для получения минимальных ОВИ. и наиболее качественного формования корпуса БИС является давление трансферного литья -18 атм. После герметизации изучали динамику изменения ОВИ в процессе отжига БИС.

Тензодатчики, защищенные лаком ККП-2 в корпусах БИС, не показали заметного изменения ОВИ в зависимости от отжига при 435 К в течение 34 часов. Отжиг в аналогичном режиме при использовании незащищенных ПК показал, что ОВИ несколько возрастали при давлении литья <18 атм и уменьшались мри давлении > 18 атм.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы и рекомендации:

—остаточные внутренние напряжения в корпусах БИС, измеренные после формования корпуса и последующей полимеризации компаунда EME 9100 слабо зависят от величины давления трансферного литья и составляют ~ 400 МПа. При формовании создаётся избыточное давление сжатия на кристалл, а уровень остаточных внутренних напряжений обусловлен, кроме того, изгибными деформациями кристалла, возникающими в процессе охлаждения или нагрева твердой композиции: компаунд ЕМЕ-ПФП рамь:а-клей((8ьАи)эвтектика)-кристалл БИС- компаунд EME в связи с различием коэффициентов теплового расширения. Оптимальным для

Величина остаточных внутренних напряжений в пластмассовых корпусах БИС в зависимости от давления трансферного литья.

№ Г(атм) Вид защиты 01311 после ОВП после Помер

п/ п тензодатчика формования а,(Мпа) отжига а,(Мпа) корпуса микросхемы

1 4,5 - -(-543 + 528 24

О 4,5 ь-Т/'п — " 1 Vi Vil Разрушен _ ^<

3 У, 3 — + 4 83 +508,7 18

4 8,3 ККП-2 л + 7, 04 7

5 10,24 - +485 + 532 2 3

6 1 0,24 ККП-2 0 -66, 2 1 2

• i i 12, о - -1-475 + 525 1

8 12, 8 - 1-590 Разрушен 1

о 1 '> Ü -I. , W U-l/Tl — O х. п ' А "7 » [ 1 + О '■! "7 ~ ^ у 1 8

10 12, Н KKll-2 0 + 16, 4 8

11 15,4 - -1 4 67 1-512 20

1 2 15,4 ККП-2 + 3,4 6 0 4

13 15,4 ККП-2 + 5,58 Разоушен 4

14 18 - 1428 /4 40 21

1 5 18 ККП-2 -13,74 -13,7 16

16 18 U-WH-O IVl'.il с—. -27,04 -40, 6 16

17 20 - + 439 + 485 19

18 20 ККП-2 0 0 15

19 22, 4 - Разрушен - г о

20 22, 4 ККП-2 0 0 14

21 25 - +536 +415,5 1 п .1. /

V 2 h К 'KI 1-2 -37, X -62, Ь 1 3

о о 27 - + 4 5 6 +377,5 22

24 27 - + 4 7 2 + 4 60 22

25 27 ККП-2 0 0 11

20 30 - Разрушен -

27 30 ККП-2 -7,27 -3 6,4 10

28 '-) о —<* - + 4 8 6 + 4 63

2 9 32 ККП-2 -15,04 -15,04 9

30 32 ККП-2 -58, 3 -4 6, 6 9

наиболее качественного формования корпуса является давление литья

--тензодатчики, защищенные лаком КК1 !-2,ноказали у мен мнение уровня остаточных внутренних напряжений в корпусах БИС на два порядка исследованного диапазона давлений транеферного л ить.ч; --для уменьшения воздействия уровня остаточных внутренних напряжений на кристалл при изгибной деформации корпуса БИС необходимо покрыть кристалл БИС лаком ККП-2. Если ценить кристалл БИС на рамку ИФИ полимером или клеем, аналогичным ККП-2,а не твердой эвтектикой (8|'-Ан), то получаемая структура ЕМЕ9100-ПФП-демпфер(клей)-кристалл БИС -ККП2-ЕМЕ9100 обеспечивает наименьший уровень механических напряжений в кристалле БИС.

От исполнители: От заказчика:

Руководитель творческого ^.КшйА^Л^А-______л^орагт

коллектива

-18атм.

внедрение результатов-------

Р в учебный процесс

ТВЕРЖДАЮ" проректор

Макаров Г.В. И / 1998 г.

АКТ

О внедрении результатов НИР в учебный процесс

Результаты Разработаны образцы чувствительных элементов датчиков

(наименование результатов) деформации на основе НК кремния: Коэффициент тензочувствительнос-фи —-.ТОО ? габартньте размеры(0.05х 0.05х 2.0 ) мм__

научно-исследовательской работы Г/Б 6,96 "Капиллярное «Тюрмопбря-зование нитевидных кристаллов крем№ер 11 иаиме1^°вание ^ИР)

выполненной

Кафодра ФХТЛП /ПНИЛНК . £кщ>едра, лаборатория.

" * " Декабря 1998 г., внедрены в учебный процесс на основании

Рекомендации кафедры полупроводниковой электроники ВРТУ. ._

(решение или рекомендации министерства, вуза, факультета, кафедры^

Указанные результаты включены в пособие "Лабораторный_'

(название курса, лекций,мето-

практикум по дисциплине"Физика твердого тела" лабораторная дических рекомендаций и указаний по выполнению лабораторных, курсовых

работа "Исследование тензоэпЬфекта"__'[___

и дипломных работ, наглядных пособий, лабораторного оборудования

кафедры и учебных мастерских) :

О) !

Заведующий кафедрой _——Щетинин A.A._l

( подпись, ф.И.О.) I

1998 Г.

Начальник учебного управления / /^Гончаренко А.И

—^юдпйсьГ'Ф. и. оТ5

"_" _ 1998 Г.

Тираж экз. Заказ N

Ротапринт ВГТУ