СодержаниеВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Литературный обзор.
Актуальные вопросы газофазной эпитаксии кремния. 7
1.1. Проблемы автолегирования в процессе газофазной
эпитаксии кремния. 10
1.2. Низкотемпературные процессы эпитаксии кремния. 13
1.3. Взаимосвязь условий формирования эпитаксиальных
слоев и их структурного совершенства. 19
1.4. Процессы эпитаксии в технологии приборов и схем.
1.4.1. Проблемы формирования тонких эпитаксиальных слоев. 21
1.4.2. Локальная эпитаксия кремния. 23
Выводы. 29
ГЛАВА 2. Методика разработки программы.
2.1. Структура обучающей программы. 32
2.2. Библиотека графических функций. 34
2.3. Генератор графических интерфейсов. 35
2.4. Библиотека математических функций. 37
2.5. Библиотека функций мыши. 38
2.6. Используемые стандартные библиотеки. 40
2.7. Нестандартные приемы. 41
2.8. Работа с программой Depos. 42
Выводы. 50
ГЛАВА 3. Разработка обучающей программы
«Газофазные процессы эпитаксии кремния». 51
3.1. Термодинамический анализ системы Si-Cl-H. 52
3.2. Влияние режимов эпитаксии на микроморфологию поверхности. 57
3.3. Изучение явления автолегирования в процессе газофазной
эпитаксии кремния. 62
3.4. Изучение особенностей локальной эпитаксии кремния. 65
3.5. Оптимизация режимов низкотемпературного
эпитаксиального процесса. 68
Вывод. 71
ГЛАВА 4. Обеспечение производственно-экологической безопасности при работе оператора ПЭВМ. 72
4.1. Введение. 73
4.2. Возможные вредные факторы, их анализ и характеристика. 74
4.3. Общие требования к помещению машинного зала. 75
4.4. Основные требования к освещению. 76
4.5. Расчет общего освещения. 77
4.6. Меры защиты от поражения электрическим током. 79
4.7. Защита от статического электричества. 80
4.8. Меры по снижению уровня шума. 81
4.9. Нормирование метеорологических условий в
машинном зале ПЭВМ. 82
4.10. Требования по пожарной безопасности. 83
4.11. Защита от электромагнитных полей и
ионизирующего излучения. 84
4.12. Планировка рабочего места оператора ПЭВМ. 85
4.13. Организация работы оператора. 86
4.14. Международное сотрудничество в области охраны
окружающей среды. 87
Выводы. 89
ГЛАВА 5. Оценка затрат на создание программного продукта. 90
5.1. Описание программы. 91
5.2. Основные понятия. 92
5.3. Алгоритм оценки затрат на создание программного
продукта. 95
5.4. Расчет затрат на разработку программы. 96
Выводы. 98
ВЫВОДЫ. 99
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 100
ПРИЛОЖЕНИЯ. 103
Приложение 1. Текст программы Depos.
Приложение 2. Текст модуля Analyze.
Приложение 3. Текст модуля Photo.
Приложение 4. Текст модуля Autoleg.
Приложение 5. Текст модуля LocalSi.ВведениеКомпьютерный мир вышел на новый уровень, уровень мультимедиа, а именно - способ преподнесения информации, синтезирующий в себе звук, объемное (часто движущееся) изображение и текст. Мультимедийные средства помогают корпорациям продвигать на рынок новые продукты и обучать своих сотрудников; в туристических агентствах, решая, куда поехать отдохнуть, можно совершить виртуальное путешествие; и т.д. и т.д. Мир Internet предстает перед нами также в мультимедийном облике.
Еще одна, мало освоенная, но достаточно актуальная сфера - применение мультимедиа (ММ) в процессе обучения. ММ технологии по самой своей природе приспособлены для этого. ММ моделирует реальный мир и дает возможность «почувствовать» то, что для человека по той или иной причине недостижимо: микро и макромир, далекие страны, опасные для жизни технологические процессы (например, работу ядерного реактора) и многое другое. ММ учит пользователя быстро оценивать ситуацию и принимать решения, предоставляет ему возможность получать именно ту информацию, которую нужно, в нужной форме и в нужный момент.
Получая и перерабатывая информацию, человек на самом деле использует пять чувств. Исследования психологов показывают, что он запоминает 20% того, что видит, 30% того, что слышит, 50% если видит и слышит одновременно и 80% той информации, которую он видит, слышит и активно реагирует на нее [1]. А это и есть информация, которую предоставляют интерактивные ММ-приложения. Это определяет значение средств ММ для новых обучающих технологий.
На Западе, особенно в США, различные варианты обучения с применением компьютеров уже завоевали свое место и составляют серьезную область приложения сил для разработчиков и реселлеров. В России о мультимедийных технологиях обучения всерьез пока речи не идет, если не считать отдельных версий курсов иностранных языков и развивающие игры.
Чем больше объем предназначаемой к обучению, тем более эффективным и полезным становится применение таких современных обучающих технологий.
Перенесение материала учебника на CD-ROM вместе с анимацией, видео, фотографиями или микрофотографиями позволяет создать интерактивную программу компьютерного тренинга, который естественным образом сочетается с традиционным обучением. Такой способ может иметь успех - по данным некоторых исследований, эффективность обучения с применением компьютера возрастает чуть ли не на 70%.
Конечно, разработка такого комплекса требует объединенных усилий специалистов в конкретной области знаний, программистов и фирм, имеющих опыт разработка ММ-приложений. В первую очередь встает вопрос финансирования, поскольку проекты, связанные с CD-ROM, часто оказываются делом рискованным. Далее необходимо выбрать предмет для разработки и стыковать подход специалистов с требованиями разработчиков При этом следует отметить, что мы не ограничиваем вас в выборе самого предмета - это могут быть и технологические дисциплины, биохимия, органическая химия, менеджмент и т.д. И, наконец, решается, какова должна быть форма представления проекта. В частности, CD-ROM может оказаться практичнее, скажем, Internet решения, из-за чрезвычайно большого объема файлов данных и видеоклипов.
По некоторым оценкам, в настоящее время на компьютерный тренинг расходуется порядка 20% бюджета американских корпораций, предназначенного для обучения персонала. Аналогично, английские банки , которые активно поддерживали своих служащих, желавших повысить свой профессиональный уровень, в начале 90-х годов резко сократили ассигнования на повышение квалификации кадров (в рамках компании по сокращению общих издержек). Введение компьютерного тренинга дало дополнительную экономию, и теперь, по подсчетам экспертов, за его счет покрывается около 30% потребностей в обучении.
Еще один способ обучения, неразрывно связанный с компьютерами и сетями, - это дистанционное интерактивное обучение. В последнее время такое обучение довольно быстро развивается в США. Его используют в школах, университетах, альтернативных учебных заведениях, компаниях, правительственных учреждениях и благотворительных организациях. Дистанционное обучение позволяет проводить тренинг персонала по самому широкому кругу вопросов (менеджмент, психология, маркетинг, технические основы), представлять новые продукты партнерам, торговым представителям или покупателям. Кроме того, компании, имеющие филиалы в нескольких городах, могут одновременно организовывать один и тот же курс для служащих в разных местах. Учебные заведения могут обмениваться различными специальными курсами или предоставлять студентам возможность прослушать какой-то курс, который своими силами обеспечить не в состоянии.
Разработка не только большого, но даже «пилотного» ММ-проекта - электронного учебника, требует больших капиталовложений, практически лишь специалистов в разных областях. Поэтому наши разработчики начинают с более простых решений, с подготовки презентаций, визуализации годовых отчетов и т.п.
Целью настоящего дипломного проекта явилась разработка обучающей программы «газофазные процессы эпитаксии кремния» на основе современных компьютерных технологий. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• Проанализировать известную литературу о газофазных процессах эпитаксии, выделить ключевые моменты, требующих особого отражения в программе.
• Проанализировать возможности языка программирования Turbo Pascal и разработать алгоритмы программ.
• Сформировать банк микрофотографий, библиотеку математических функций, библиотеку работы с мышью.
• Разработать структуру обучающей программы «газофазные процессы эпитаксии кремния».
• Создать саму программу, отладить ее работу. Проверить результаты по известным данным.
• Разработать экономическое обоснование затрат на создание этого программного продукта.
• Рассмотреть основные опасности при работе оператора ПЭВМ, разработать методы снижения вредности при работе на компьютере.Литература1. Плетнева Е. Мультимедиа-технологии в обучении. //CompUnity 1997, №3, 52с.
2. Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. // М.: Металлургия, 1979. 408 с.
3. Акуленок М. В. Эпитаксиальные процессы в технологии микроэлектроники. // М.: МИЭТ. 1993. 84 с.
4. SRINIVASAN G. R. Autodoping Effect in Silicon Epitaxy//J. of Electrochem. Soc. 1980. V. 127. № 6. P. 1334-1342.
5. SRINIVASAN G. R. Kinetic of Lateral Autodoping Effect in Silicon Epitaxy//J. of Electrochem. Soc. 1978. V. 125. № 1. p. 146-151.
6. KUHNE H. Autodoping of Epitaxial Silicon Layers//Cryst. Ros. and Technol. 1986. V. 21. N 12. P. 1495-1502.
7. Whitman L. J., JOYCE S. A., YARMOFF J. A., MCFCELY F. R. Terminello L. J. The chemosorphous of SiCl4, Si2Cl6 and chlorine on Si (111) 7x7//Semicond. Sci. Technol. 1989. V. 4. P. 1056-1057.
8. STEPHEN C. S. Low-temperature Silicon Processing Techniques fos VISIC- Fabrication // Solid State Technol. 1981. N 3. P. 72-82.
9. LYER S. S., ARIENZO M., de FRESANT E. Low-temperature Silicon Cleaning via Hydrogen passivation and conditions for Epitaxy//Appl. Phys. Lett. 1990. V. 57. № 9. P. 893-895.
10. BURNS G. P. Low-temperature native oxidr removal from Silicon using nitrogen trifluoride prior low-temperature Epitaxy// Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 10. P. 1423-1425.
11. СКВОРЦОВ И. М., ОРИОН Б. В. Вопрсы низкотемпературного выращивания эпитаксиальных слоев кремния//Процессы роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок: Ч. 1. Новосибирск: Наука, 1975. С. 132-138.
12. FRIEDRICH J. A., NEUDECK G. W., LIU S. T. Limitations in low-temperature silicon epitaxy due to water vapor and oxygen in the growth ambient// Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. № 25. P. 2543-2545.
13. Процессы реального кристаллообразования/Под ред. Н. В. Белова. М. : Наука, 1977. 235 с.
14. Достижения, тенденции и перспективы использования локального роста кремния в технологии СБИС/А. А. ЩЕРБИНИН, Ю. Д. ЧИСТЯКОВ, М. В. АКУЛЕНОК, В. А. ПОДОЛЬСКИЙ//Электронная промышленность. 1989. N 11.С. 2-7.
15. KASAI N., ENDO N., ISHITANI H., KITAJIMA H. 1/4 mkm CMOS isolation technique using selective epitaxy//IEEE Trans. on Electron. Dev. 1987. V. ED-34. № 6. P. 1331-1336.
16. JOYCE B. D., BALDREY J. A. Selective Epitaxial Deposition of Silicon//Nature. 1962. V. 195. № 4840. P. 485-486.
17. OLDHAM W. G., HOLMSTROM R. The Growth and Etcing through the windows in SiO2 // J. of Electrochem. Soc. 1967. V. 114. № 4. P. 381-389.
18. CLASSEN W. A. P., BLOEM J. The nucleation of CVD Silicon on SiO2 and Si3N4 Subatrates // J. of Electrochem. Soc. 1980. V. 127. № 1. P. 194-200.
19. SILVESTRY V. J., SEDGWICK T. O., CHEZ R. Growth Mechanism for Ge Deposition near a SiO2 Boundary//J. of Electrochem. Soc. 1972. V. 119. № 2. P. 245-249.
20. СКВОРЦОВ И. М., НИКОЛАЕВА В. В. О селективном наращивании эпитаксиальных слоев кремния//Известия АН СССР «Неорганические материалы». 1968. Т. 4. N10. С.1784-1786.
21. СКВОРЦОВ И. М., ШУЛЯКОВСКИЙ А.Е. Процессы селективного роста кремния в производстве полупроводниковых приборов // Обзоры по электронной технике, Сер. «Полупроводниковые приборы». 1979. Вып.1(627). 87 с.
22. Некоторые особенности процесса локальной эпитаксии кремния // Ю.А. МАЛИНИН, Г.Ф. МАРИНА, Ю.А. МИХАЙЛОВ, И.В. КОРОБОВ // Электронная техника. Сер. 14. Материалы. 1971. Вып.7. с.58-61.
23. FRIEDRICH E.G., KASTELIC M., NEUDECK G.W., TAKOUIDIS G.G. The Dependence of Si Selective Epitaxial Growth Rates Of Masking Oxide Thichness // J. Of Appl. Phys., 1989. V. 65. № 4. P. 1713-1716.
24. ALEXANDER E.G., RUNYAN W.R. A Study of Factors Affecting Silicon Growth on Amorphous SiO2 Surface // Trans. on Metallurg. Soc. ALME. 1966. V. 236. № 3. P. 284-290.
25. ЧИСТЯКОВ Ю.Д. Снижение температуры основных физико-химических процессов технологии микроэлектроники как путь повышения надежности ИС. // Микроэлектроника. -1980 -т.9. -в.6. -с.540-547.
26. SIRTL E., HUNT L.P., SAWYER D.H. High Temperature Reactions in the Silicon-Hydrogen-Chlorine System // J. of Electrochem. Soc. 1974. V. 121. № 7. P. 919-925.
27. SIRTL E., HUNT L.P. A Thorough Thermodynamic Evaluation of the Silicon-Hydrogen-Chlorine System // J. of Electrochem. Soc. 1972. V. 119. № 12. P. 1741-1745.
28. HUNT L.P. Thermodynamic Equilibria in the Si-H-Cl and Si-H-Br Systems. // J. of Electrochem. Soc. 1988. V. 135. №. 1. р. 206-209.
29. BORLAND J., WISE R., OKA Y., GANGANI M., FONG S., MATSUMOTO Y. Silicon Epitaxial Growth for Advanced Device Structures. // Solid State Technol. 1988. № 1. p. 111-119.
30. SU S.C., Low-Temperature Silicon Processing Techniques for VLSIC Fabrication. // Solid State Technol. 1981. № 3. p. 72-82.
31. COLTRIN E.M., KEE R.J., MILLER J.A. A Mathematical Model of the Coupled Fluid Mechanics and Chemical Vapor Deposition Reactor // J. of Electrochem. Soc. 1984. V. 131. № 2. P. 425-434.
32. WOODRUFF D.W., SANCHEZ-MARTINEZ R.A. Experimental Study Of Equilibrium Conditions in the Si-H-Cl System. // J. of Electrochem. Soc. 1985. V. 132. № 3. P. 706-708.
33. СКВОРЦОВ И.М., НИКОЛАЕВА В.В. О селективном наращивании эпитаксиальных слоев кремния // Неорганические материалы. 1968. Т. 4. №10. Стр.1784-1786.
34. HERRICK C.S., SANCHEZ-MARTINEZ R.A. Equilibrium Calculations for the Si-H-Cl System from 300 to 3000K. // J. of Electrochem. Soc. 1984. V. 131. № 2. P. 455-458.
35. Охрана труда в вычислительных центрах. // М.: Машиностроение. 1990.
36. ДОЛИН П.А. Справочник по технике безопасности. // М.: Энергоатом-издат, 1985.
37. КАРАКЕЯН В.И., ПИСЕЕВ В.М.. Методы и средства обеспечения оптимальных параметров производственной среды на предприятиях электронной промышленности.// М.: МИЭТ, 1987.
38. КОНСТАНТИНОВА Л.А., ЛАРИОНОВ Н.М., ПИСЕЕВ В.М.. Методические указания по выполнению раздела «Охрана труда» в дипломном проекте для студентов МИЭТ. // М.: МИЭТ, 1988.
39. ДАВЫДОВ Б.И., ТИХОНЬЧУК В.С. Биологическое воздействие, нормирование и защита от электромагнитных излучений // М.:, 1989.
40. МОИСЕЕВА Н.К., КОСТИНА Г.Д. Маркетинговые исследования при создании и использовании программных продуктов. // М.: МИЭТ, 1996.
41. ВАЛЬВАЧЕВ А.Н. Графическое программирование на языке Паскаль. // Минск: Вышэйшая школа, 1992.
42. ФАРОНОВ В.В. Основы Турбо-Паскаля // М.: МВТУ- Фесто Дидактик, 1992.
43. ДЖОНС Ж., ХАРРОУ К. Решение задач в системе Турбо-Паскаль. // М.: Финансы и статистика, 1991.
|
|
