Э Физико-химические процессы в технологии РЭА: Учеб. для вузов по спец. «Конструирование и пр-во РЭА. — М: Высш. шк., 1987. — 376 с.: ил.
В книге рассматриваются физико-химические основы технологических процессов производства РЭА, начиная с интегральных элементов и кончая сложными функциональными устройствами и комплексами; описываются теоретические закономерности основных процессов, на которых базируются современные методы формирования микроэлектрокных структур и печатных узлов РЭА.
Предисловие
Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, принятые XXVII съездом КПСС, поставили задачи расширения исследований по созданию принципиально новых видов продукции, техники и технологии. При этом радиоэлектронике и вычислительной технике отводится роль катализатора научно-технического прогресса. Решение этих проблем можно осуществить только наращиванием производства радиоэлектронной (РЭА) и электронно-вычислительной (ЭВА) аппаратуры высокого качества. Разработка наиболее эффективных технологических процессов (ТП) и внедрение их в производство РЭА есть важнейшее средство решения поставленной задачи. Большое число физико-химических явлений, которые реализуются в технологии производства РЭА, делает невозможным эффективное исследование и разработку ТП изготовления РЭА и ЭВА без знания физико-химических основ этих процессов. Структура ТП и конструкции технологических установок во многом зависят от происходящих в них физических и химических процессов. В последние десятилетия во многих оригинальных публикациях были описаны и обобщены экспериментальные и теоретические исследования в этой области. В результате возникла самостоятельная научная дисциплина «Физико-химические процессы в технологии РЭА», без изучения которой невозможно стать квалифицированным инженером-технологом РЭА. Эта дисциплина стала базовой дисциплиной учебного плана подготовки инженеров-конструкторов и технологов РЭА и ЭВА.
Основной вклад в формирование и развитие этой дисциплины внесли советские ученые: проф. В. М. Глазов, Б. Г. Грибов, И. Н. Воженин, Г. А. Куров, В. 3. Петрова, Е. Б. Соколов и др.
В основу данной книги положен курс лекций, читаемый автором с 1969 г. в Московском авиационном технологическом институте им. К. Э. Циолковского.
Автор выражает искреннюю благодарность коллегам — научным сотрудникам кафедры «Технология производства РЭА» МАТИ им. К. Э. Циолковского И. А. Котиковой, И. В. Соловьевой, Н. Н. Дреминой, Н. Н. Синицыной и Л. А. Путята за большую помощь в работе над книгой, а сотрудникам НИЦЭВТ канд. техн. наук Н. И. Четверикову и А. В. Черняеву —за представленные материалы.
^Автор благодарен рецензентам, сделавшим ряд важных замечании по тексту рукописи. Исправления, внесенные в книгу в соответствии с этими замечаниями, несомненно улучшили ее качество. Пожелания и замечания по книге автор просит направлять по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14, издательство «Высшая школа».
Автор
Оглавление
Предисловие ........ ................... о
Введение ............. ................. .
Раздел первый
ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Глава 1. Принципы термодинамического и физико-статистического опи-
сания и анализа технологических процессов ........ , Ы
§ 1.1. Основные понятия и способы описания термодинамической и
технологической систем ................... '14
§ 1.2. Условия равновесия в системе ................. 20
§ 1.3. Число степеней свободы, уравнения и диаграммы состояния си-
стемы ............................ ,23
§ 1.4. Физико-статистическое описание и анализ термодинамической 26 системы ...........................
§ 1.5. Законы распределения частиц по координатам, импульсам, энер-
гиям и скоростям ............ .......... 30
§ 1.6. Флуктуации параметров термодинамической системы ...... 39
§ 1.7. Расчет скорости испарения вещества .............. 41
Глава 2. Принципы кинетического описания и анализа технологических
процессов ... ....................... 42
§ 2.1. Основные понятия термодинамики необратимых процессов ... 42
§ 2.2. Пространственное распределение физико-химических парамет-
ров в системе ........................ 50
§ 2.3. Поток как основная кинетическая характеристика системы . . 52
§ 2.4. Источники и стоки системы ................. 54
§ 2.5. Основы кинетики процессов ................. 56
§ 2.6. Общие кинетические уравнения элементарного процесса .... 59
§ 2.7. Основы физического моделирования кинетики процессов ... 62
Глава 3. Физико-химические основы зарождения и роста новой фазы . 65
§ 3.1. Анализ гомогенного и гетерогенного зарождения новой фазы . 65
§ 3.2. Влияние технологических факторов зарождения новой фазы на
структуру пленок ...................... 72
§ 3.3. Рост пленок. Эпитаксия § 3.4. Химический рост эпитаксиальных пленок
Глава 4. Физико-химические основы поверхностных процессов ..... 8Ф
§ 4.1. Термодинамика поверхностных процессов............ 84
§ 4.2. Адсорбционные процессы на поверхности твердых тел..... 8&
§ 4.3. Энергия взаимодействия атомных частиц с поверхностью твердого тела........................... 90
§ 4.4. Термодинамика поверхностных реакций............ 94
§ 4.5. Факторы, влияющие на адгезию................ 97
§ 4.6. Процессы очистки, промывки и пропитки поверхности..... 100
§ 4.7. Электрофизические характеристики соприкасающихся поверхностей и границ раздела слоев................... 108-
Раздел второй
ФОРМИРОВАНИЕ И ТРАВЛЕНИЕ СЛОЕВ 111
Глава 5. Физико-химические основы процессов растворения при очистке
и травлении поверхностей................... Н21
§ 5.1. Термодинамика процесса растворения............. 112
§ 5.2. Основы кинетики растворения твердых тел.......... 116-
§ 5.3. Травление поверхности твердого тела............• 122
§ 5.4. Расчет кинетических параметров очистки поверхности пластин . 124
Глава 6. Физико-химические основы диффузионных процессов..... 125-
§ 6.1. Законы диффузии....................... 12S
§ 6.2. Методы решения уравнения диффузии............. J28-,
§ 6.3. Влияние температуры на коэффициент диффузии....... 131
§ 6.4. Влияние концентрации примесей на коэффициент диффузии . . 135> § 6.5. Влияние дефектов кристаллической решетки на коэффициент
диффузии.......................... 138-
§ 6.6. Диффузия в пленочных структурах.............. 140'
Глава 7. Химические процессы осаждения пленок............ 141
§ 7.1. Термодинамика химического осаждения пленок......... 14-1,
§ 7.2. Кинетика химического осаждения пленок........... 146'
§ 7.3. Связь физико-химических и технологических характеристик ТП 152
Глава 8. Электрохимические процессы осаждения и растворения пленок 157 § 8.1. Термодинамика электрохимического осаждения и растворения
металлов........................... 157
§ 8.2. Электрохимическое осаждение металлических пленок . . . . 163-
§ 8.3. Влияние физико-химических факторов на структуру осаждаемых металлических пленок -.,................... 167
Глава 9. Физико-химические основы получения пленок методами термовакуумного испарения................... 174
§ 9.1. Термодинамика и кинетика процессов испарения........ 17Ф
§ 9.2. Термодинамика и кинетика испарения сплавов......... 17*
§ 9.3. Состав осаждаемой пленки при испарении сплавов...... ion
§ 9.4. Физико-химические параметры и технологические факторы процесса получения пленок ................... io7
§ 9.5. Физико-химический механизм деградации свойств металлических
пленок...........................' .on
§ 9.6. Физико-химический механизм отказов тонкопленочных элементов 195
Глава 10. Физико-химические основы ионно-плазменных процессов получения пленок........................ 203
§ 10.1. Характеристика плазмы и ее параметры............ 203
§ 10.2. Получение пленок ионно-плазменным распылением...... 212
§ 10.3. Получение пленок магнетронным распылением...... 217
§ 10.4. Эффективность ионно-плазменных технологических систем . . . 224
§ 10.5. Нанесение пленок в плазменных ускорителях.......... 230
Глава 11. Физико-химические основы ионно-плазменного и плазмохими-
ческого травления....................... 234
§ 11.1. Принципы и основные характеристики ионно-плазменного
травления.......................... 234
§ 11.2. Принципы и основные характеристики плазмохимического травления ........................... 242
§ 11.3. Кинетика процессов плазмохимического травления....... 251
§ 11.4. Основы технологии плазмохимического травления........ 259
Глава 12. Физико-химические основы ионной имплантации....... 262
§ 12.1. Общие понятия....................... 262
§ 12.2. Распределение пробега имплантированных ионов в твердом
теле............................ 264
§ 12.3. Образование и отжиг радиационных дефектов......... 271
Разделтретий
ЛИТОГРАФИЧЕСКИЕ И СБОРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ.......... 275
Глава 13. Физико-химические основы литографии............ 276
§ 13.1. Сущность процесса литографии................ 276
§ 13.2. Воздействие излучения на чувствительные к нему вещества . • 278
§ 133. Фотохимические реакции.................. 283
§ 13.4. Физико-химические свойства материалов, чувствительных к излучению .......................... 284
§ 13.5. Получение изображения при фотолитографии......... 291
§ 13.6. Образование оптических изображений............. 296
§ 13.7. Фотохимическое образование скрытого изображения в фото-
эмульсионном слое при экспонировании............ ™о
§ 13.8. Получение видимого изображения............... 301
§ 13.9. Синтез фоторезистов.................... ^
Глава 14. Физико-химические основы технологии неразъемных соединений ............................ 310>
§ 14.1. Общие сведения...................... 310
§ 14.2. Возникновение электрического контакта при формировании
сварного соединения ..................... 31»
§ 14.3. Формирование сварного и паяного соединений......... 316>
§ 14.4. Механизм образования сварных соединений.......... 31&
§ 14.5. Формирование соединений сваркой давлением......... 322
§ 14.6. Механизм образования паяных соединений........... 325
§ 14.7. Структура паяных соединений................ 327
§ 14.8. Флюсование при пайке.................... 329
Глава 15. Физико-химические основы технологии печатных плат .... 33»
§ 15.1. Принципы и основные характеристики ТП изготовления ПП . 333
§ 15.2. Очистка и защита поверхностей ПП.............. 337
§ 15.3. Химические методы осаждения металлических пленок на поверхности ПП........................ 339-
§ 15.4. Активация поверхности диэлектриков............. 345-
§ 15.5. Электрохимическая металлизация поверхностей ПП...... 347
§ 15.6. Дефекты ПП........................ 350>
§ 15.7. Травление ПП....................... 353
§ 15.8. Виды травителей и способы травления ПП.......... 358
Заключение.............................. 364
Список литературы........................... 365
Предметный указатель........................ 367
Цена: 150руб.
