Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Оборудование ионной имплантации. общие положения
1.1. Тенденции, перспективы развития и применения оборудования ИИ
1.1.1. Ионно лучевая модификация материалов 14
1.1.2. Ионно-лучевая литография 20
1.1.3. Ионная имплантация впроблемеКНИ 23
1.2. Установки ионно-лучевой обработки
1.2.1. Основные характеристики 26
1.2.2. Ускоритель ионов 27
1.2.3. Приёмная камера 29
1.2.4. Выход годных — критерий качества оборудования 32
ГЛАВА 2. Высоковольтная изоляция ускорителя 35
2.1. Электрическая прочность вакуумного межэлектродного зазора
2.1.1. Элементарные процессы разрушения электродов 38
2.1.2. Распределение плотности эмиссионного тока на аноде 42
2.1.3. Условие локального взрываанода 46
2.2. Электрическая прочность изоляторов в вакууме
2.2.1. Предпробойные явления 51
2.2.2. Пробивное напряжение 52
2.2.3. Пробивное напряжение изоляторов сложной формы 62
2.2.4. Влияние внешних воздействий на пробой по поверхности 65
2.2.5. Количественные модели пробоя по поверхности 68
2.3. Внешняя высоковольтная изоляция 77
ГЛАВА 3. Генерация, формирование и использование ионного пучка в технологических ионно-лучевых установках
3.1. Ионные источники
3.1.1. Физические процессы в газоразрядных источниках ионов 83
3.1.2. Выбор катода ионного источника 90
3.1.3.. Ионный источник типа «Пигатрон» 100
3.1.4. Сильноточный источник протонов 104
3.2. Экстракция и сепарирование ионного пучка
3.2.1. Особенности экстракции ионов из газоразрядных источников ПО
3.2.2. Разделение ионов по массам 113
3.3. Ускоряющая структура высоковольтного имплантера
3.3.1. Основные принципы построения 117
3.3.2. Оптика ускорительных трубок 119
3.3.3. Конструкции высокоградиентных ускорительных трубок 123
3.4. Система высоковольтного питания
3.4.1. Высоковольтный выпрямитель 124
3.4.2. Передача мощности в высоковольтный терминал 130
ГЛАВА 4. Реализация и поддержка процесса имплантации
4.1. Приемная камера
4.1.1. Однородность легирования по пластине 131
4.1.2. Температурный режим обработки 134
4.1.3. Производительность 138
4.2. Управление имплантером и контроль технологического
процесса 146
ГЛАВА 5. Установки ионного легирования серий «приз» и «виту с»
5.1. Имплантеры серии «ПРИЗ»
5.1.1. Экспериментальная установка «ПРИЗ-350» 152
5.1.2. Ионно-лучевая установка «ПРИЗ-200» 161
5.1.3. Ионно-лучевая установка имплантации ионов водорода «ПРИЗ-500»
5.1.3.1. Структура и компоновка 165
5.1.3.2. Стойка питания и управления 176
5.1.3.3. Система управления и контроля 178
5.2. Высокоэнергетическая технологическая установка «ВИТУС-07» 182
5.2.1. Описание конструкции установки 183
5.2.2. Система управления 188
5.2.3. Программное обеспечение 193
5.2.4. Исследование предельных характеристик установки 194
5.3. Перспективные модульные установки 200
5.3.1. Основные технические данные и характеристики установки ионного легирования «ВИТУС-1,5» 202
5.3.2. Малогабаритный аналитический комплекс (ионный микроанализатор) 204
5.3.3. Сильноточный имплантер «ВИТУС-0,25» 207
5.4. Физический проект установки ионно-лучевой литографии «Ореол»
5.4.1.Постановка задачи 210
5.4.2. Энерго-масс-сепаратор 211
5.4.3. Выбор варианта ионно-оптической колонны 211
5.4.4. Система высоковольтного питания 215
5.4.5. Экстрактор-коллиматор 216
5.4.6. Проекционная система 217
ГЛАВА 6. Направленное изменение служебных характеристик материалов методом высокоэнергетичной имплантации ионов
6.1. Обработка полупроводниковых материалов на имплантерах «ПРИЗ» И «ВИТУС»
6.1.1. Формирование оптических волноводов в арсениде галлия 221
6.1.2. Протонно-стимулированная диффузия 227
6.1.3. Селективное травление, облученных протонами полупроводниковых материалов 233
6.1.4. Внедрение технологии протонной изоляции в техпроцесс изготовления серийно выпускаемых приборов 235
6.1.5. Высокоэнергетичная имплантация в кремний 243
6.2. Формирование микроизображений методом ионно-лучевой проекционной литографии
6.2.1. Выбор сорта ионов для ионно-лучевой литографии 244
6.2.2. Термомеханическая стабильность масок 246
6.2.3. Получение субмикронных элементов изображения методом ионно-лучевой литографии 248
6.3. Упрочнение поверхности конструкционных металлов и сплавов
6.3.1. Методика ионно-лучевой обработки 250
6.3.2. Ионно-лучевое борирование 252
6.3.3. Влияние элементного состава пучка на упрочнение 255
6.3.4. Ионно-лучевое смешивание и трибологические характеристики 262
6.3.5. Кристаллохимический анализ 267
6.3.6. Качественная модель износа при сухом трении 275
Выводы 283
Литература
- Ионно лучевая модификация материалов
- Элементарные процессы разрушения электродов
- Сильноточный источник протонов
- Однородность легирования по пластине
Введение к работе
Как известно, рождение технологии ионной имплантации в производстве приборов микроэлектроники (МЭ) связано с изобретением Шоттки в 1956 году способа формирования р-п перехода путем легирования полупроводникового кристалла ускоренными ионами.
Перспективность метода заключалась в высокой точности дозировки и предельной локальности внесения примесей без процессов изменения рельефа исходного полупроводникового кристалла. Благодаря этим основным качествам, имплантация органически вошла в процесс производства приборов МЭ, и, наряду и совместно с процессами диффузионной разгонки, напыления различными методами эпитаксиального наращивания обеспечила успехи современной микроэлектроники.
Поскольку процессы взаимодействия ионов с твердыми телами приводят не только к изменению электрических свойств, как в полупроводниках, но и к изменению трибологических, прочностных и коррозионных свойств твердого тела, постольку технология ионной имплантации, будучи основой производства приборов МЭ, широко используется и в области опто- и акусто-электроники и в области машиностроения и металлообработки. В настоящее время технология имплантации стала универсальным и прецизионным инструментом для приспособления природных материалов для нужд человека и создания совершенно новых не существующих в природе материалов с уникальными свойствами, изготовления микро- и нано-механических устройств.
Для решения технологических проблем на протяжении более чем "50 лет различными фирмами и предприятиями как за рубежом, так и в нашей стране было создано значительное количество установок для имплантации ионов. В нашей стране основное количество моделей имплантеров с широким спектром энергий и токов было разработано в НИИВТ им. С.А. Векшинского [1-4]. В основном - это ряд установок «ВЕЗУВИЙ». Начиная с середины 80-х годов в г.Саратове на заводе «ЭЛМАШ» началось массовое производство установок ЛАДА-20 и ЛАДА-30, разработанных ОКБ завода на базе зарубежных моделей «Челенджер» и «Линтотт». Впоследствии эти установки были оснащены новыми приёмными камерами и поставлялись на предприятия как ИЛУ малых и средних доз ДНЕПР и ДОЗА, и ИЛУ больших доз ДЕКРЕТ. Однако, в средине 80-х, в связи с интенсивным развитием интегральной оптоэлектроники квантовых приборов на гетероструктурах и СВЧ приборов на материалах АзВ возникла необходимость разработки ионных имплантеров с энергетическим диапазоном, превышающим освоенные в промышленности 200 кэВ и пригодных для ускорения протонов. За рубежом, к этому времени существовали высоковольтные ускорители и имплантеры на их основе с энергией до 400 кэВ и даже до 1,5 МэВ. В основном это имплантеры фирмы Highe Voltage Engeniring, Europa B.V. (Нидерланды), электростатические ускорители серии "TANDETRON" фирмы NEC (США). В нашей стране в НИИВТ им. С.А.Векшинского была разработана и изготовлена опытная ИЛУ ВЕЗУВИЙ-9 с проектной энергией 600 кэВ. Эта установка практически не
нашла применения в промышленном производстве приборов МЭ, ввиду необходимости размещения в специальном, радиационно защищенном помещении, низкой надёжности и малой производительности.
Проблема оснащения производства приборов МЭ высокоэнергетичными имплантерами ещё более обострилась в связи с повышением степени интеграции ИС и СБИС, созданием радиационно-стойких приборов и стремлением к сокращению технологического цикла и стоимости производства Наличие высокопроизводительного оборудования высокоэнергетической имплантации позволит гибко управлять параметрами активных и паразитных компонентов в структурах кремний-на-изоляторе (КНИ). Создание компактных высокоэнергетичных ускорителей позволяет значительно улучшить ситуацию в области аналитического приборостроения с использованием неразрушающих и абсолютных методов элементного анализа, производства высокоинтенсивных нейтронных генераторов [5]. Применение технологии высокоэнергетической сильноточной имплантации и разрабатываемое оборудование найдут широкое применение не только для решения задач МЭ, но и в машиностроении.
Темпы развития технологии имплантации и оборудования для ее обеспечения характеризуются экспоненциальным ростом. И, как всегда бывает в случае взрывного развития новой отрасли техники, оборудование для осуществления этих технологий, в данном случае имплантеры, представлены широким спектром конструкций и типов с различными эксплуатационными и физическими параметрами. Хронология развития имплантеров для полупроводниковой промышленности и динамика роста доли ионно-лучевых операций в производстве приборов микроэлектроники (МЭ) представлены на диаграмме (рис. 1). Видно, что тенденция развития МЭ ведет к увеличению имплантаций в процессе легирования от 2-3-х имплантаций в 1970-75 г. до 11 15 в 2000 г„ что связано с уменьшением проектной нормы приборов от 3 до 0,18 мкм [6,7]. В связи с этим ионные имплантеры становятся важнейшим оборудованием технологического процесса. Пропорционально росту количества имплантаций и объема производства приборов МЭ растет количественный и качественный состав парка имплантеров. Мировой объем производства ионных имплантеров в 2000-2001 г.г. достиг 2-х млд. долл. в год При стоимости единицы оборудования в среднем ~ 2 млн. долл. количество установок достигает- 1000 штук в год.
К настоящему времени парк имплантеров России (за исключением ~ 6-7 иномарок) представлен установками «Везувий-5», «Днепр», «Лада-30» Середина 90-х годов ознаменовалась выпуском на заводе «Элмаш» (г. Саратов) модификаций установок «Днепр»-«Доза» и «Лада-30»-«Декрет». Имплантеры имеют однотипную инжекторную часть и отличаются только приемными камерами с шлюзовой загрузкой пластин из стандартных кассет. Установка «Доза» предназначена для поштучной обработки 150 мм пластин, а установка «Декрет» - для групповой обработки по 12 пластин на диске. В процессе эксплуатации установки показали хорошую устойчивость в работе и соответствие реально достигаемых параметров с проектными по
.****##
f j?" 5 іГ 5 ^
НИИ ВТ серия «Везувий» Х^, 0—о-—о—а
Ф V У У У V V
ИЯФ СО РАН
ТОО «РВВК»
ЭЛМАШ
ГУП «Компания МЭТИС»
~ч
«Т ТИ УС
-а—о
^A*W&& ^^^
EATONMOVAjKASPER
-в—9 9—9-9-9-
-в—0 0—9-94ФФ-Є-
ULVAC HISSIH
VEECO/Al A IT/LINTOTT
.1*
—Ф- *—* t * „ t
*P
*P
*a#
—4 М-ф-« в-- фїЬ-2 *—
AIM-210 21OOWe/HC-l2e8»0
-4 M—+
(withorew) ^
. - ^ уХ
SE*IESJERIESIISRIESIII SERIES Ш-Х PB0OOM92OOPB20OXJPBSOa* ^j.» »
0—o-
0 0 0—00 0
У
(VAWAHEXTRIONrtlS)
*— * ***** * 4 Щ 4^ **"
«20KESr»El
red by Vvisn
GENERAL lONEX/GENHS. _L-
70 75 -80 '85
_4 1 1 !_
+
-I-
I t yAcqui
Число имплантаций
Проектная норма,
мкм ~"
SOI? 18
РМО?" "nmOS CMOS CMOS/SIC mos^401.
1.6
1.2
3S 25
Диаметр подложки, мм
и g в Q в
—в—
Рис. 1. Хронология развития имплантеров для полупроводниковой промышленности и динамика роста доли ионно-лучевых операций в производстве приборов микроэлектроники
привнесенной дефектности, бою пластин и однородности легирования.
Повышение производительности установок «Доза» и «Декрет» реально до предельных возможностей инжекторов (по мощности питания ионных источников и высоковольтного выпрямителя). Предельно возможные токи составляют 2 мА для «Днепр»-«Доза» и 4 мА - «Лада»-«Декрет».
Дальнейшее повышение производительности установок и расширение технологических возможностей имплантеров возможно за счет усовершенствования приемной камеры и ускорительно-пучкового тракта увеличения эффективности ионного источника и увеличения тока луча. Для реализации этих возможностей разрабатываются имплантеры серии ТИУС.
Известно, что прогресс микроэлектроники реально достигается за счет уменьшения числа элементов и увеличения плотности их упаковки Существенным же моментом является то, что увеличение числа элементов на кристалле при практически неизменной стоимости его сопровождается быстрым падением стоимости отдельного элемента.
До 80-х годов наблюдалось ежегодное увеличение в два раза числа элементов на кристалле [8]. В последующем происходило увеличение числа элементов на чипе в два раза каждые два года , так что к 2000 г. достигло ~ 109
Начиная с 80-х годов происходит переход технологии микроэлектроники на принципиально новый уровень: изготовление СБИС с трехмерной компоновкой элементной базы и увеличением степени интеграции до десятков мегабит на кристалл. При этом возникает ряд технологических проблем, для решения которых необходимо расширить энергетический диапазон ионных имплантеров в сторону больших энергий. Использование высокоэнергетической (0,1-1 МэВ) имплантации позволит решить такие проблемы, как создание «ретроградных» карманов, глубокая подгонка порогов создание скрытых проводящих, изолирующих, геттерных слоев и т.д Высокоэнергетическая имплантация малых доз расширяет технологические возможности и позволяет разрабатывать и выпускать заказные микропроцессоры, в которых имплантация примеси в область канала может осуществляться уже после формирования МОП-структур, что должно существенно увеличить выход годных благодаря снижению разброса по пороговому напряжению, снижению уровня микродефектности, а также за счет возможности подгонки до требуемого уровня порогового напряжения по результатам измерения порогового напряжения контрольных транзисторов на разделительных дорожках подложки.
Наличие прецизионного оборудования высокоэнергетической имплантации позволит гибко управлять параметрами активных и паразитных компонентов в структурах кремний-на-изоляторе (КНИ).
Кроме того, применение технологии высокоэнергетической
имплантации и разрабатываемое оборудование найдут широкое применение при изготовлении логических схем повышенной информационной емкости с биполярной элементной базой для формирования скрытых слоев, изоляции элементов, а также в схемах, выполненных на соединениях типа А3В5, А2В6 и др., для изоляции элементов схем радиационными дефектами (протонная
изоляция), создания заданного распределения легирующей примеси по глубине и площади, без использования длительных температурных воздействий.
Увеличение степени интеграции и быстродействия интегральных схем освоение производства БИС, СБИС, ССИС, а также приборов функциональной электроники (магнито-, опто-, акустоэлектроники и т.п.) требуют применения как новых материалов, так и разработки технологического оборудования методов и приемов, позволяющих существенно уменьшить размеры элементов интегральных схем с одновременным увеличением точности их воспроизводства [9].
Новые технологические процессы должны не только улучшать параметры и характеристики приборов, но и обладать высокой экономичностью, обеспечивать повышение производительности труда снижение трудоемкости и себестоимости изделий.
В машиностроении используются установки, обычно применяемые для полупроводникового производства, снабженные специальными рабочими камерами. Энергия ионов до 200 кэВ, токи пучков 1-3 мА. У нас в стране широкое распространение получили установки имплантации импульсными пучками не сепарированных ионов. Однако низкая стоимость такого типа установок не перекрывает явных недостатков, определяемых высокой загрязненностью ионного пучка посторонними ионами, низким средним током при сильном импульсном перегреве деталей, что недопустимо на закаленных деталях.
Цель работы заключалась в: создании ряда малогабаритных высоковольтных ускорителей с энергией однозарядных ионов выше 200 кэВ и технологических установок на их основе
экспериментальном исследовании процессов ионно-лучевой модификации поверхностных слоев широкого класса материалов;
технологическом применении разработанного оборудования для формирования субмикронной топологии и физической структуры приборов МЭ, упрочнении инструмента, оснастки и деталей машин и механизмов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Разработать физические принципы построения малогабаритных высокоэнергетичных и сильноточных ионных имплантеров;
Экспериментально исследовать, выявить закономерности и разработать модели перекрытия вакуумной поверхности высоковольтных изоляторов и электрического пробоя вакуумного межэлектродного зазора.
Разработать методику расчёта, принципы конструирования и технологию производства высоковольтных вакуумных изоляторов и ускоряющих структур.
Определить ограничения и найти оптимальные решения ионно оптических трактов и элементов ионных имплантеров.
Разработать компактные мощные генераторы высокого напряжения и системы передачи мощности.
Разработать компоновочные решения малогабаритных высоковольтных имплантеров .
Разработать принципы построения АСУ имплантеров на базе ЭВМ скомпоновать комплект аппаратного и создать пакет программног обеспечения.
Исследовать оптические свойства проекционной системы установк ионно-лучевой литографии (ИЛЛ) и провести экспериментальную проверк возможностей формирования субмикронных изображений методом ИЛЛ.
Исследовать процесс протонно-лучевой модификации оптических электрических свойств полупроводников А3В5, стекол и электроактивны кристаллов.
Исследовать изменения свойств поверхностных слоев металло и сплавов в процессах ионной имплантации и ионно-лучевого перемешивания.
Разработать модель абразивного износа металлических деталей упрочненных методами ионной имплантации и ионно-лучевого перемешивания
Выявленные при решении этих задач элементы научной новизны практической ценности выдвигаются автором в качестве научных положени для защиты:
Тепловой и десорбционный механизмы пробоя ускорительных трубок по вакуумной поверхности и механизм пробоя вакуумного межэлектродного зазора, что позволило сконструировать ускорительные трубки для ионных имплантеров с предельным темпом ускорения.
Методики расчета и принципы конструирования критических элементов высокоэнергетичных имплантеров, включая:
- высоковольтные вакуумные изоляторы, оригинальную технологию их
производства;
- вводы и ускорительные трубки, используемые во многих типах приборов
установок и оборудования;
компактные мощные генераторы высокого напряжения и высоковольтные разделительные трансформаторы для высоковольтных ускорителей;
ионные источники и элементы ионного тракта;
выбор оптической системы ускорительной структуры высоковольтного ускорителя ионов;
приёмные камеры с системами управления и контроля процесса легирования.
Численное моделирование и оптимизация оптических свойств ионного тракта, установки протонно-лучевой проекционной литографии субмикронного диапазона.
Результаты экспериментов по отработке технологии формирования лазерных светодиодов на гетероструктурах GaxAli_xAs, и формирования изолирующих областей для СВЧ полевых транзисторов с применением установок ПРИЗ-350, ПРИЗ-500 и ПРИЗ-200, а также возможности формирования ретроградного кармана в кремнии на глубине 1,5 мкм с использованием установки ВИТУС-0,7.
5. Энергетическая модель трения-износа в условиях абразивного сухого истирания инструмента и деталей из конструкционных металлов и сплавов, упрочнённых методом ионной имплантации и ионно-лучевого смешивания.
Практическая ценность работы.
На основании реализации установленных в работе научных положений созданных ионно-лучевых технологических установок и проведенны экспериментов по изменению свойств широкого класса материалов достигнуты следующие практические результаты.
Выработана концепция построения и принципы конструировани унифицированных малогабаритных высоковольтных ускорителей ионов оптимальных для использования в составе ионных имплантеров, нейтронны генераторов, установок микрозондового анализа и другого электрофизическог оборудования.
Создан ряд ионных имплантеров с энергией от 200 до1500кэВ предельно малых габаритов: ПРИЗ-350, ГТРИЗ-200, ПРИЗ-500, ВИТУС-0,7 ВИТУС-0,25, ВИТУС-0,7М, ВИТУС-1,5, отвечающий современному уровню технологии производства приборов микроэлектроники.
Разработаны и внедрены в производство оригинальные системы рабочих элементов приёмных камер.
4. Разработан физический проект установки ионно-лучево
проекционной литографии субмикронного диапазона.
5. Разработана методика расчета и конструирования ускорительны
трубок, опорных и проходных вакуумных изоляторов, высоковольтны
вакуумных вводов широкого диапазона назначения и величин напряжения.
6. Разработана модель трения-износа, на основании которой отработан
практическая технология упрочнения деталей машин и механизмов, а такж
методика расчета технологических режимов обработки с целью увеличени
рабочего ресурса.
Практическая значимость и реализация результатов работы Диссертация выполнена в рамках программы НТК «Ускоритель», проекта ФЦП «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки» Б-0101 «Разработка информационных систем проектирования металлических материалов и технологий их получения» конкурса грантов Министерства образования в 1996-1998 г.г. по фундаментальным исследованиям, НИОКР по договорам с ОКБ при НЭВЗ НПО им. П.С. Плешакова, ФТЦ ИЯФ СО АН СССР и представляет собой научное обобщение результатов, полученных автором в 1977-2003 г.г.
Результаты работы использованы при создании промышленны ускорителей серии ЭЛВ в Институте ядерной физики СО АН СССР (г Новосибирск), ряда высоковольтных электрофизических приборов в НИИ «Титан» (г. Москва). Отдельные разработки и методики, полученные в работе использованы в АОЗТ «Корона-Семикондактор, ЛТД», АООТ «НИИ МЭ завод «Микрон», в ГУП «Компания МЭТИС».
Созданные в порядке выполнения работы установки серии ПРИЗ ВИТУ С были поставлены на предприятия НИИФП им. Ф.В. Лукина, «Элас» (г Зеленоград), НПО «Исток» (г. Фрязино), ОКБМ при НЭВЗ, НПО «Адрон» (г Новосибирск), Филиал НЗПП (г. Томск), НПО «Север» (г. Новосибирск).
На созданном оборудовании проведен целый ряд оригинальны постановочных технологических работ, НИР и ОКР, осуществляете промышленное производство приборов микроэлектроники.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на: IX Всесоюзном совещании по ускорителям заряженных частиц (Дубна-84), XI Международном симпозиуме по разрядам и электрической изоляции в вакууме (ГДР, Берлин-84), 3-ей Международной конференции по импульсной и пучковой модификации материалов (ГДР, Дрезден-89), II Всесоюзном семинаре «Микролитография-90» (Черноголовка-90) Международной конференции по ионной имплантации и ионно-пучковому оборудованию (Болгария, Элените-90), П-й Всесоюзной конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц (Свердловск-91), 4-й Всесоюзной конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц (Томск-94) Международной НТК по лазерным и физико-техническим методам обработки материалов (Киев-95), 3-ем Российско-китайском симпозиуме по материалам и процессам в микроэлектронике (Калуга-95), 4-ом Российско-китайском симпозиуме по актуальным проблемам современного материаловедения (Китай-97), (Звенигород-95), IV Всероссийском семинаре по физическим и физико-химическим основам ионной имплантации (Н.-Новгород-98) Международной НІЖ по инженерно-техническому обеспечению АПК и машинно-технологических станций в условиях реформирования (Орел-2000), 7 9-ой НТК с участием зарубежных специалистов по вакуумной науке и технике (Судак-2000-2003), Межотраслевой НТ конференциях «НИИМЭ и Микрон» (Зеленоград-2001-2003), Научно-практическом семинаре по проблемам специализированных радиационно-стойких СБИС на основе гетероструктур (Н.-Новгород-2002, 2003), XVIII Всероссийском Совещании по ускорителям заряженных частиц (Обнинск-2002), Харьковской научной Ассамблее (Харьков-2003), XV Международной конференции по электростатическим ускорителям и пучковым технологиям (Обнинск-2003).
Работа в целом обсуждена на расширенном заседании НТС ФГУП
«Красная Звезда». ^
По теме диссертации опубликовано 63 научные7 работы^ из которых 41 включена в список основных по теме диссертации, в том числё~^'публикаци|[ в периодических научных изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук, получено 1 авторское свидетельство, 2 патента, а также некоторые результаты использованы в учебном процессе (изданы методические указания и учебное пособие).
Ионно лучевая модификация материалов
В течение последних двадцати лет принципиальные возможности применения ионных пучков для легирования полупроводниковых материалов и реальные успехи, достигнутые в этом направлении, в частности, успехи ионного легирования кремния, были главным стимулом развития ионного легирования - и методики, и теории, и оборудования.
Метод ионного легирования в настоящее время является безальтернативным в технологии полупроводников. Ионное легирование широко применяется в масштабах серийного производства как один из основных процессов формирования физической структуры ИС и многих дискретных приборов.
Каковы же основные достоинства метода ионного легирования? Во-первых, этот метод универсален, так как позволяет вводить любые примеси в любое твердое тело практически без термодинамических ограничений; во-вторых, он обеспечивает изотопную чистоту легирования, практически исключающую попадание неконтролируемых примесей в легируемый слой; в-третьих, процесс протекает при низкой средней температуре обрабатываемого объекта. Отжиг легированных слоев происходит при температуре существенно более низкой, чем необходимо для диффузионного легирования, что обеспечивает высокую плоскостность фронта легирования и простоту локализации процесса как при использовании масок, так и при использовании остросфокусированного пучка ионов.
Согласно динамики роста доли ионно-лучевых операций в производстве приборов МЭ повышение степени интеграции и увеличение тактовой частоты (быстродействия) микросхем возможно, в основном за счет вытеснения термических процессов ионным легированием, создания приборных слоев (SIMOXH Smart-cut технологии).
Типичная энергия имплантации (от 0,5 кэВ до 3 МэВ), которая определяет глубину проникновения ионов, соответствует глубинам от менее чем 100 нм до более, чем 4000 нм. Доза, или концентрация имплантируемой примеси, которая определяется током пучка и временем, требуется в диапазоне от 1010 до 1016 и даже 1018 ион/см2.
Технологические требования регламентируют концентрацию имплантируемой примеси и распределение ее по глубине и латерально, в то время, как главная производственная задача - снижение себестоимости чипа -регламентирует производительность имплантера. Таким образом, основными параметрами имплантеров являются диапазон энергий и ток ионного пучка. На рис. 1.1 приведено схематическое распределение различных процессов по токам и энергии ионного пучка. Область А - современное промышленное производство. Она, как видно, распространяется в область токов - 15 мА и энергий до 200 кэВ, хотя сильноточные ускорители, работающие в промышленности, обеспечивают энергию до 180 кэВ.
Токовые характеристики ионных имплантеров ограничиваются по мощности в пучке, возможностью отвода тепла от обрабатываемой подложки, поскольку температура ее не должна превышать 100-120С. При низких энергиях производительность ограничивается возможностью формирования и транспортировки ионного луча к подложке. Область доступного для технологии диапазона выделена на рис. 1.1 штриховкой.
В результате стремления к снижению стоимости производства микросхем и к повышению степени интеграции наметились основные тенденции в развитии технологии ионной имплантации. Именно ионное легирование обеспечивает возможность уменьшения размера транзистора за счет создания прецизионного профиля концентрации примеси.
На рис. 1.2 представлена тенденция уменьшения размера затвора, глубины перехода сток-исток и глубины контакта КМОП полевого транзистора. Формирование сверхмелких переходов требует снижения энергии ионов В+ вплоть до 0,5 кэВ при токе пучка более 0,5 мА [1].
Для осуществления такого технологического процесса разработаны установки ионной имплантации с торможением ионов, обеспечивающие приемлемые токи пучка. В последние годы активно развиваются два направления плазменного легирования - ионное легирование погружением в плазму и легирование в плазменном разряде. В случае плазменного легирования в качестве рабочего вещества применяются газообразные соединения BF3, АБНЗ, РН3. При тщательном подборе давления и зазора между подложкой и электродом удается получить однородность легирования -3-1 %. Однако отсутствие сепарации ионов в этих методах сильно сужает их применимость в производстве приборов микроэлектроники.
Значительное снижение стоимости производства за счет замены эпитаксиальных структур и упрощения производственного процесса связано с внедрением в промышленное производство приборов МЭ высокоэнергетической имплантации [2,3]. Высокоэнергетическая имплантация имеет два основных преимущества перед диффузионной технологией формирования КМОП карманов. Первое - высокоэнергетичная имплантация примеси сквозь заполненную канавку или толстый слой окисла, обеспечивает КМОП двух карманную структуру после формирования изоляционных слоев, что значительно упрощает процесс [4,5] и исключает несколько общих проблем, присущих обычным диффузионным карманам: максимальное аспектное отношение диффузионного кармана составляет 1,6:1 из-за латеральной диффузии примеси в процессе полевого окисления. Высокоэнергетическая имплантация обеспечивает снижение термического бюджета и увеличение аспектного отношения до 4:1; в процессе разращивания окисла бор сегрегирует в окисел. Для компенсации этого процесса необходимо дополнительно формировать полевой порог, что усложняет процесс и удорожает производство; диффузия лигатуры полевого порога в активную область в процессе полевого окисления отрицательно влияет на емкость перехода и утечку «птичьего клюва»; длительный высокотемпературный процесс при формировании кармана значительно увеличивает процессное время. При этом возможно увеличение плотности дефектов в кремнии, что снижает выход годных.
Второе ключевое преимущество высокоэнергетической имплантации -возможность создания ретроградного кармана (на дне кармана концентрация примеси больше, чем на поверхности), что повышает качество транзисторов и устраняет эффект тиристорной защелки.
Кроме того, высокоэнергетичный процесс ионного легирования значительно снижает время процесса и сохраняет плоскостность подложки по сравнению с диффузионным. Преимущества высокоэнергетичной имплантации перед диффузионной технологией хорошо иллюстрируется на примере производства логического процессора с проектной нормой 0,35 мкм на пластине 200 мм (табл. 1.1) [9].
Переход от диффузионной к ретроградной двух- и трех- карманной технологии в среднем устраняет две литографии, высокотемпературную разгонку и примерно 13% из общего числа операций. Формирование ретроградного кармана возможно при энергии В+ - 200 кэВ, Р+ - от 350 до 750 кэВ, а для глубоких карманов В+ - 500-700 кэВ, Р+ - 800 кэВ - 1,5 МэВ.
Дополнительным преимуществом использования высокоэнергетичных имплантеров в технологии производства приборов МЭ является возможность последовательного выполнения нескольких операций имплантации без промежуточных операций, а следовательно, в одной вакуумной камере, что снижает привнесенную дефектность, а значит повышает выход годных и снижает затраты на производство, да и стоимость самого оборудования.
Существует возможность высокоэнергетичной имплантации за счет легирования многозарядными ионами на имплантерах средней энергии (до 200 кэВ), но при этом возникает несколько производственных и технологических проблем.
Получение двух- и трех-зарядных ионов требует форсировать режим работы источника ионов, т.к. ток Г4" и Ґ в четыре и восемь раз (соответственно) меньше тока 1+, что ведет к снижению срока службы источника на порядок. Сечения нейтрализации многозарядных ионов на остаточном газе ускоряющей структуры почти на порядок выше, чем 1+, что ведет к демонохроматизации ионного пучка и ухудшению качества процесса имплантации.
Значение этих недостатков столь велико, что в реальном производстве этот способ имплантации не применяется и не имеет перспективы. Таким образом, ионные имплантеры с энергией 0,5-1,5 МэВ, а в перспективе - до 2-3 МэВ не имеют альтернативы в производстве приборов КМОП , DILLT, EEPROM, двух- и трех-карманной технологии.
Элементарные процессы разрушения электродов
Габариты высоковольтного ускорителя, являющегося основной частью имплантера, в значительной степени зависят от энергии, сообщаемой ионам. В свою очередь, энергия однозарядных ионов определяется величиной разности потенциалов между ионным источником и обрабатываемым объектом. Таким образом, габарит ускорителя зависит от рабочего градиента ускоряющей структуры, продольного градиента генератора высокого напряжения и изоляции высоковольтного терминала относительно окружающих конструктивных элементов, находящихся под нулевым потенциалом.
Таким образом, при разработке ускорителя наиболее сложным высоковольтным элементом является ускоряющая структура, т.к. именно в ней проявляются процессы, ведущие к потере электрической прочности в газовых и вакуумных зазорах, а также по границам раздела газ - твердый диэлектрик вакуум - твердый диэлектрик и собственно в твердом диэлектрике формирующем колбу ускорительной трубки.
Исследования электрической прочности вакуумной поверхности трубок проводились в различных лабораториях со времен создания первой ускорительной трубки на 1 MB [1]. Однако, накопленный опыт не объяснил природу разрядов в трубках и дал лишь некоторые эмпирические сведения, на основе которых и разрабатывались ускорительные трубки.
Повышение электрической прочности трубки в первую очередь связано с электрической прочностью отдельных секций, т.к. необходимость секционирования колбы трубки стала очевидной еще в первых работах по конструированию трубок и определяется нелинейной зависимостью напряжения перекрытия от длины изолятора. В связи с этим колбы трубок изготавливались из фарфоровых или стеклянных колец высотой от 10 до 40 мм чередующихся с плоскими металлическими электродами. Равномерное распределение потенциала по длине обеспечивается внешним резистивным делителем напряжения. Неоднократно предпринимались попытки создания проводящего слоя на поверхности трубки, который и задавал бы равномерное распределение потенциала вдоль трубки [2,3]. Однако, ввиду сложности создания такого слоя и неоднозначности результатов распространения такие конструкции не получили дальнейшего развития.
Основная сложность в изготовлении секционированных ускорительных трубок заключается в обеспечении большого количества механически прочных и вакуумно-плотных соединений изоляционных колец и металлических электродов. Изоляционные кольца изготавливаются из стекла,, различных сортов керамики, электрофарфора и, в редких случаях, из органических полимерных материалов. Герметизация ускорительных трубок осуществляется свинцовыми [4] и резиновыми [5-8] уплотнениями, склейкой различными клеями [9-12], а также сваркой и пайкой [13].
Как показал опыт эксплуатации трубок и специально проведенные исследования, электрическая прочность секций в основном определяется качеством сочленения металл-диэлектрик [8-12, 14]. Применение специально подобранных пар клей-диэлектрик [12], улучшение технологии склейки и разработка специальных мер по формированию клеевого слоя [8,11] позволили несколько поднять пробивной градиент секций.
Пробивное напряжение секционированных трубок оказывается не равным сумме пробивных напряжений отдельных секций [7]. Этот эффект был связан с током электронов, размножающихся на электродах. Для подавления электронной нагрузки используются различные методы, основанные на выведении низкоэнергетичных электронов из канала ускорения. Уменьшение длины свободного пробега электронов вне канала ускорения осуществляется переменной апертурой [7,15] или изменением наклона электрического поля вдоль оси трубки [5,6,11].
Увеличение числа секций ведет к снижению скорости откачки высоковольтного конца трубки. В ионных ускорителях с учетом значительной газовой нагрузки, определяемой ионным источником, необходимо увеличивать пропускную способность трубки по вакууму за счет увеличения апертуры и уменьшения длины трубки и числа секций.
К ускорителям заряженных частиц, работающих на прмышленных предприятиях, предъявляются жесткие требования по наработке на отказ (2-3 тысячи часов) при работе не менее 20 часов в сутки и времени восстановления рабочего режима (не более одного часа), что заставляет разработчиков оборудования занижать рабочие градиенты ускоряющих структур, ухудшая тем самым характеристики пучков и качество ускорителей в целом.
В связи с приведенными требованиями, задачу по разработке ускоряющей структуры высоковольтного ускорителя заряженных частиц можно разделить на несколько частных проблем: 1. Обеспечение электрической прочности вакуумных межэлектродных зазоров; 2. Обеспечение электрической прочности вакуумной поверхности колбы ускорительной трубки; 3. Обеспечение электрической прочности внешней поверхности ускорительной трубки: 4. Обеспечение электрической прочности высоковольтных зазоров.
Со времени первых опытов с рентгеновскими трубками (1897 год) [4] задача объяснения механизма электрического пробоя вакуумного промежутка выросла в серьезную научную проблему. Проблеме вакуумного пробоя в разное время были посвящены великолепные обзорные работы [16,17], главы в книгах [18,19] и монографии [20]. Несмотря на столь долгую историю изучения вакуумного пробоя и огромный экспериментальный материал, накопленный за это время, до сих пор не существует достаточно полного и последовательного теоретического рассмотрения механизма пробоя.
Появление тока в зазоре задолго до возникновения пробоя уже в ранних работах [21,22] было связано с квантовой теорией автоэлектронной эмиссии
Однако в этих же работах невозможность объяснения потери прочности за счет тока автоэлектронной эмиссии потребовала рассмотрения возможности появления в зазоре паров металла анода [21-23] за счет разогрева анода электронным пучком. Неправильная оценка напряженности поля у катода привела к тому, что такой механизм оказался несостоятельным. В работе [24] был предложен механизм развития пробоя, сходный с лавинным разрядом в газах [19]. Размножение заряженных частиц происходит по этому механизму за счет электрон-ионных, ион- и фотон-электронных процессов на электродах Детальный разбор возможности обменного размножения частиц на электродах проведенный в нескольких работах [16,20,25], полностью исключает такой механизм развития пробоя.
С целью объяснения зависимости электрической прочности вакуумного зазора от материала электродов и длины разрядного промежутка в работе [26] был предложен весьма наглядный и простой механизм пробоя, связанный с отрывом пондеромоторными силами микрокусочков материала от поверхности электродов. Ускоряясь в зазоре, заряженные микрокусочки попадают на противоположный электрод и, ударяясь, вызывают микровзрыв вещества. В образовавшейся среде и происходит разряд. Такое представление о вакуумном пробое просуществовало очень долго, и было проделано множество работ по дальнейшей разработке и экспериментальной проверке кусочкового механизма [27-29].
После проведения серии экспериментов по определению временных характеристик вакуумного пробоя с использованием широкополосной наносекундной техники [30,31,90] стало очевидным, что развитие процесса пробоя по обменному [24] и кусочковому [26] механизмам невозможно. Для объяснения пробоя, с учетом быстрого развития его было выдвинуто предположение об инициировании пробоя взрывным эмиссионным током микроострий на катоде [32]. Такое предположение великолепно оправдывало себя в работах по изучению автоэлектронной эмиссии одиночных острий [33,34], в работах с жидкометаллическим катодом [35,36], в экспериментальном изучении свечения вакуумной искры [37].
В связи с развитием гипотезы пробоя за счет взрывной эмиссии микроострий несколько упал интерес к другому возможному при вакуумном пробое процессу, обеспечивающему быструю коммутацию промежутка — созданию проводимости в парах металла анода при разрушении его электронным током. Такой механизм развития пробоя изучался в работах [38,39].
Выбор оптимальных конструктивных параметров межэлектродных зазоров ускорительной трубки основан на физической модели электрического пробоя вакуумных межэлектродных зазоров, развитой автором настоящей диссертации на основании серии экспериментальных работ [40-42, 79, 80, 85 89].
Сильноточный источник протонов
При работе источника в составе установки необходимо осуществить эффективное вытягивание и формирование ионного пучка. Однако, при извлечении ионного тока с плазменной поверхности последняя деформируется от выпуклой до вогнутой, что приводит к сильному изменению углов вылета ионов и, соответственно, к изменению угла расходимости ионного пучка. В результате такого рассогласования эмиттанса пучка с постоянным акцептансом пучкового тракта установки коэффициент токопрохождения уменьшается. Для снижения эффекта уширения пучка применяется триодная система экстракции, удерживающая в области ионного пучка электроны, частично компенсирующие пространственный заряд ионов.
Для получения большего тока в приемной камере при сниженных параметрах разряда (большем рабочем ресурсе источника) необходимо провести расчет экстрагирующей оптики с применением компьютерного моделирования области плазменной границы и формы электродов экстрагирующей системы.
Распределение потенциала в плазме газоразрядного источника вблизи анодной и катодной стенок формируется благодаря уходу заряженных частиц на стенки. При этом образуется прианодный и прикатодный слои, обедненный соответственно заряженными частицами. Толщина слоя порядка дебаевского радиуса экранирования и зависит от давления в разрядной камере источника и степени ионизации газа. В любом случае концентрация положительно заряженных ионов будет более высокой в тех областях разрядной камеры, где выше концентрация электронов, в свою очередь зависящая от формы и напряженности магнитного поля и потенциалов электродов.
Таким образом, для извлечения положительных ионов из разрядной камеры необходимо проделать отверстие в стенке. При этом, благодаря повышенному давлению газа в камере образуется вывал плазмы из отверстия. Отбор ионов с поверхности вывалившейся. плазмы осуществляется за счет создания электрического поля соответственно направленного. Электрическое поле, проникая в плазму на величину дебаевского радиуса будет захватывать ионы и увлекать их к вытягивающему электроду - экстрактору. Очевидно, что если поступление ионов в зону экстракции превышает ток отбора, то эмитирующая поверхность будет иметь выпуклую форму. В противном случае вывал плазмы может отсутствовать, а эмитирующая поверхность окажется вогнутой.
В любом случае, в первом приближении распределение электрического поля в зазоре эмитирующая граница-экстрактор будет определяться в соответствии с уравнением Пуассона, и ток можно представить в виде закона 3/2: Ji = P.U3/\ (3.29) где Р - первеанс, который можно представить в соответствии с (1) как: Р = 1,72 Л(Г7. (a2/d2) (1 - 1,6 d/rk) . 1Л/М, (3.30) где Гк - радиус кривизны эмиттера, а - эмиссионная апертура, d - зазор эмиттер-экстрактор, М - масса ионов (а.е.м.). Для случая вогнутой поверхности можно определить угол сходимости S = 5/8(a/d)(l-P/Pc) (3.31) и угол расходимости после экстрактора - W = ,/2(a/d)(l-l,67P/Pc) (3.32) Оптимальный первеанс (для достижения минимальной величины W) Р = Р0/1,67.
Приведенные соотношения качественно подтверждаются для трехэлектродной пушки численными расчетами, проделанными в [13].
В случае реальной системы точный расчет величины отбираемого тока и угловой расходимости затрудняется наличием краевых магнитных полей ионного источника, конечным разрежением в зазоре и наличием значительных электронных токов с поверхности экстрактора, вызванных ионно-электронной и фото- эмиссиями.
Обычно ионные источники работают с давлением в разрядной камере 1-Ю2 Па, а степень ионизации рабочего газа составляет 10-20 %, в результате чего в эмиссионном зазоре возникает локальная область повышенного давления, так что в ней происходит заметная ионизация, особенно в случае образования скрещенных магнитного и электрического полей.
На рис. 3.18 приведена расчетная картина, соответствующая реальному варианту ионной пушки.
Легко видеть, что в области эмиттер-экстрактор формируются зоны, допускающие зажигание разряда Филипса. При низком токе разряда ионного источника и малом вывале плазмы разряд в этой зоне не наблюдается, однако при повышении тока разряда усиливается вывал плазмы, интенсивность свечения ее поверхности, а также величина ионно-электронного тока с экстрактора, что приводит к зажиганию не самостоятельного разряда в интересующей нас области.
Образующиеся в зоне разряда низкоэнергетичные замагниченные электроны создают облако отрицательного пространственного заряда и существенно компенсируют пространственный заряд экстрагируемого пучка. В результате плотность тока в ионном пучке возрастает и превышает вычисленную по закону 3/2.
Одновременно с положительным эффектом компенсации пространственного заряда происходит подгрузка выпрямителя экстрактора, так что полный ток выпрямителя превышает экстрагируемый почти в 10 раз.
Полное и точное математическое моделирование процессов отбора тока из ионного источника и формирование ионного пучка к настоящему времени не—ивозможно. и проблема решается, в основном экспериментальной оптимизацией работы системы путем изменения зазора, величины давления и тока в разрядной камере.
Однородность легирования по пластине
Имплантер, как технологическая установка, выполняет три основны функции: - технологическую - внесение заданного количества примеси н определенную глубину; - формирование ионного луча требуемого состава, величины и форм сечения; - обеспечение технологической среды (вакуума) и условий (температур объекта обработки).
Для осуществления перечисленных функций применяются ка электрофизические, так и механические управляемые устройства, электрофизическим относятся: генераторы высокого напряжения, питающи ускоряющую структуру, ионный источник, системы формирования ионно луча, вакуумные насосы. Механические устройства предназначены дл транспортировки изделий на позиции обработки, манипуляции изделиями ориентации их относительно ионного луча в процессе обработки.
Задача системы программного управления (СПУ) состоит формировании последовательности управляющих сигналов (импульсов ил уровней токов и напряжений), необходимых и достаточных для выполнени назначенной технологической операции - легирования.
Технические характеристики и функциональные особенност современных СПУ имплантеров отличаются большим разнообразием, чт связано с широкой номенклатурой элементной базы СПУ, схем построени имплантеров, экономическими, патентными и другими возможностями ограничениями.
С точки зрения применения в имплантерах, состоящих из довольн широкого набора разнородных систем и устройств, СПУ можно разделить н системы с жесткой логикой (постоянной структурой), задаваемой аппаратурно, системы с гибкой логикой (переменной структурой), задаваемо математическим обеспечением.
В имплантерах, как сложных электрофизических установках, применим только СПУ с гибкой логикой. Практически все процедуры, составляющи программу управления имплантером и обработки изделий, должны выполнять в соответствии с изменяемыми или изменяющимися состояниями и параметрам ионного луча, среды и условий обработки, технологическим производственным заданием.
Последовательное включение систем имплантера начинается с откачк зоны ионного источника. Динамика и величина вакуума определяются типо рабочего вещества и предысторией ионного источника, в связи с че невозможно жесткой программой обеспечить поддержание контрольны параметров вакуума. Такая же ситуация возникает и в приемной камере пр обработке пластин с резистивной маской.
При различной степени задубленности фоторезистивной маски мощности в ионном пучке скорость дегазации существенно влияет на уровен вакуума, так что контрольные уровни допустимых отклонений должны бы изменены и зафиксированы уже в процессе обработки. Вычисление скорост откачки объемов позволяет квалифицировать состояние как аварийно недопустимое для проведения процесса или нормальное рабочее в течени незначительного времени от начала процедуры и, тем самым, уменьши простой как по ремонту, так и по ожиданию выхода установки на рабочи режим.
В процессе включения и настройки ионного источника возника необходимость регулировать одновременно несколько параметров: температур тигля или подачу газа в разрядную камеру, ток накала, величину напряжени экстракции. По мере разогрева разрядной камеры, изменения эмиссионно способности катода и его распыления, изменения состояния электродо экстрагирующей системы и вакуума в области ионного источника, все эт параметры следует оптимизировать. Таким образом, ионный источни представляет собой динамическую систему, требующую постоянно адаптивного управления.
Определяемый технологическим заданием тип легирующего вещест выделяется с помощью магнита-сепаратора, настройка которого зависит о величины напряжения экстракции. В свою очередь, напряжение эксиракции параметры настройки источника определяются величиной ионного тока и, таки образом, определяются заданными условиями легирования - температуро пластины, однородностью легирования и максимально возможно производительностью.
При подъеме высокого напряжения питания ускоряющей структур особенно для получения высокой энергии ионов в ускоряющей структур возникают нежелательные эмиссионно-ионизационные процессы, могущи привести к высоковольтному пробою. По этой причине подъем высоко напряжения должен производиться с контролем за газоотделением и токам подгрузки в ускоряющей структуре. При этом процедура подъема напряжени представляет собой ступенчатый подъем с шагом по напряжению, определяемы величиной ухудшения вакуума и снижением напряжения при превышены допустимого ухудшения вплоть до восстановления уровня. Этот процесс носи название - тренировка ускоряющей структуры. Она необходима при выводе н режим ускорения выше 60 кэВ.
К управляемым механическим устройствам имплантера относят механизмы подачи кассет с пластинами к приемной камере; загрузка пластин и кассеты в приемное устройство - столик или диск; привод столика или диска рабочее положение; контролируемое перемещение столика или диска (пр механическом или гибридном сканировании); выгрузки пластин в кассет удаление кассеты. Управление механизмом загрузки-выгрузки кассеты пластин не требует адаптивного управления, в то время как перемещени кассеты на позиции загрузки-выгрузки определяется количеством пластин кассете, которое не всегда равно 25 шт. и определяется уже после загрузк кассеты, чтобы исключмть ошибку оператора. При загрузке в дисковую систем количество пластин в кассете имеет большое значение, так как при неполно загрузке кассеты необходимо дозагрузить диск балластными пластинами и резервной кассеты.
Процесс легирования при механическом и гибридном сканировани характеризуется начальной скоростью движения и вариацией скорости в связи координатой смещения и величиной тока луча, что необходимо для обеспечени однородности легирования при наборе заданной дозы.
Процесс реализуется обязательно в режиме обратной связи с названным параметрами и с постоянным вычислением коррекции скорости подачи привод перемещения.
Повышение производительности оборудования и снижени себестоимости изделий напрямую связано с потерями времени на ремон оборудования. Поэтому раннее прогнозирование отказов систем, отслеживани динамики износа и ухудшения характеристик оборудования является важнейше задачей системы управления и контроля.
