автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразования при их изготовлении

На правах рукописи

РАДЬКОВА Наталья Олеговна

ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ

Специальности: 05.02.08 - Технология машиностроения;

05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Брянск 2004

Работа выполнена на кафедрах «Управление качеством производственных и технических систем» и «Общая физика» Брянского государственного технического университета

Научный руководитель

Научный консультант Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации ГОРЛЕНКО Олег Александрович

кандидат технических наук, доцент ПОПКОВ Владимир Иванович

доктор технических наук, профессор СМОЛЕНЦЕВ Владислав Павлович кандидат технических наук, доцент ФЕДОНИН Олег Николаевич

Ведущее предприятие

Подольский химико-металлургический завод (г. Подольск, Московской обл.)

Защита диссертации состоится « » декабря 2004 года в ^ часов на заседании диссертационного совета Д 212.021.01 в Брянском государственном техническом университете по адресу:

241035 г. Брянск, бульвар им. 50 - летая Октября, 7, БГТУ ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянского государственного технического университета

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.021.01, доктор технических наук, доцент

А. В. ХАНДОЖКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: В современной промышленности наряду с другими материалами широко используется кремний. Детали из кремния применяются в самых различных приборах, в том числе в солнечных батареях, которые используются как в космической отрасли, так и в автомобилестроении в качестве источников электрической энергии.

Основой для изготовления изделий из кремния является кремниевая пластина. Значительное число кремниевых пластин не выдерживает весь технологический цикл и разрушается из-за низкой механической прочности вследствие образования трещин и появления остаточных напряжений в их поверхностном слое. Несомненно, снижение механической прочности пластин может быть обусловлено операциями, связанными с выращиванием слитка кремния и механической обработкой.

В этой связи важным является контроль качества кремниевых пластин как на начальном этапе производства, так и после каждой технологической операции. Анализ методов контроля показал, что ни один из них практически не может быть использован для оперативного определения прочностных свойств пластин. В исследованиях было установлено, что при импульсном механическом воздействии на кремниевую пластину вокруг последней возникают изменяющиеся электромагнитные поля. В этой связи целесообразно использование данного явления для контроля качества кремниевых пластин.

Актуальным является также проведение исследований по изучению влияния методов механической обработки на прочность кремниевых пластин, а также разработка рекомендаций по повышению их качества.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: повышение механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразования при их изготовлении.

Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. Провести теоретические и экспериментальные исследования влияния технологических методов обработки на механическую прочность кремниевых пластин.

2. Провести теоретические и экспериментальные исследования влияния остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин

3. Разработать метод неразрушающего контроля качества кремниевых пластин на основе проведения исследований электромагнитного излучения при их механическом нагружении.

4. Разработать практические рекомендации по повышению механической прочности кремниевых пластин при их изготовлении.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются кремниевые пластины, процессы их механической обработки, а также процессы электромагнитного излучения кренмиевых пластин при механическом ксрдайцдевиоилвкНАЯ |

i библиотека i

! гдЁш

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

1. Установлено, что прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, образовавшихся при механической обработке.

2. Впервые на основе энергетической теории прочности получены теоретические уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

3. Впервые установлено, что в пространстве, окружающем кремниевую пластину, при ее механическом возбуждении возникает электромагнитное поле, качественные характеристики которого связаны с дефектами структуры.

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Методологической основой работы является системный подход к изучению и описанию взаимосвязей прочностных свойств кремниевых пластин с условиями их обработки. Теоретические исследования базируются на теории А.А. Гриффитса и его последователей. Экспериментальные исследования основываются на современных методах определения механической прочности дефектного слоя и регистрации электромагнитных сигналов кремниевых пластин, а также современных методах математико-статистической обработки экспериментальных данных.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, источниками зарождения которых является механическая обработка.

2. Размеры микротрещин зависят от зернистости инструмента и величины остаточных напряжений.

3. На основе энергетической теории предложены теоретические уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

4. В пространстве, окружающем кремниевую пластину, при ее механическом возбуждении возникает электромагнитное поле, количественные характеристики которого связаны с дефектами структуры.

5. Предложено использовать количественные характеристики электромагнитного поля для разработки неразрушающего контроля качества кремниевых пластин.

ФАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

1. Разработаны установки для проведения испытаний на прочность пластин, изготовленных из хрупких материалов, и определения глубины их дефектного слоя.

2. Разработаны методика неразрушающего контроля качества кремниевых пластин и лабораторный вариант установки, который может быть положен в основу создания промышленных приборов.

3. Разработаны рекомендации по повышению механической прочности кремниевых пластин при их изготовлении.

4. Предложена технология производства кремниевых пластин, позволяющая существенно снизить затраты на производство изделий из кремния.

Внедрение результатов исследований в практику позволило решить важную задачу по повышению механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразования при их изготовлении, что повысило качество кремниевых пластин, применяемых для создания солнечных батарей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ: Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Качество машин» (Брянск, 2001 г.); «Сертификация и управление качеством продукции», (Брянск,2002 г.), «Жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение» (Брянск, 2003 г.).

В полном объеме диссертация заслушана и одобрена на расширенном заседании кафедры «Управление качеством производственных и технических систем» и технологической секции Брянского государственного технического университета.

ПУБЛИКАЦИИ: По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, шести глав, приложения, списка литературы из 90 наименований. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного тексга и содержит 46 рисунков и 27 таблиц. Общий объем работы составляет 166 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, поставлены ее цель и задачи, отражены основные результаты, достигнутые в ходе исследований, их научная новизна и практическая ценность

В первой главе проанализировано состояние вопроса по влиянию механической обработки на прочность кремниевых пластин. Рассмотрены механизмы образования трещин в хрупких упругих материалах. Сформулированы цель и задачи исследований.

Анализ литературы позволяет, в частности, сделать следующие выводы:

1. Практически отсутствуют результаты исследований по влиянию технологических операций, связанных с абразивной обработкой, на механическую прочность кремниевых пластин.

2. Также отсутствуют теоретические и экспериментальные результаты по влиянию остаточных напряжений на размеры трещин, образующихся в результате механической (абразивной) обработки.

3. Наиболее перспективным методом неразрушающего контроля качества кремниевых пластин может являться метод, основанный на регистрации электромагнитных сигналов (ЭМС) механически возбужденными твердыми телами.

4. Независимо от предложенных механизмов практически все исследователи склонны считать, что импульсный ЭМС обусловлен электрическими и электромагнитными процессами, происходящими в трещине (в том числе в

микротрещине), что дает еще большее основание считать целесообразной разработку методов неразрушающего контроля процессов разрушения кремниевых пластин.

Во второй главе даны обоснование и описание методики и установок для исследований. Приведена структурная схема исследований.

Экспериментальные исследования по изучению влияния операций механической обработки на прочность кремниевых пластин проводились на образцах, полученных из пяти источников (табл.1), по идентичной технологии.

Таблица 1

Источники поставки кремниевых пластин

№ партии Источник поставки кремниевых пластин Диаметр пластины, мм

I Брянск 76

II Зеленоград 76

III Пинск 76

IV Ставрополь 100

V Подольск 150

Для решения поставленных задач были разработаны методики и установки для определения механической прочности кремниевых пластин на основе осесимметричного изгиба, нахождения глубины дефектного слоя путем измерения микротвердости поверхностного слоя кремниевых пластин, регистрации электромагнитных сигналов кремниевых пластин при их механическом нагру-жении.

В третьей главе рассмотрены теоретико-экспериментальные аспекты влияния методов обработки и остаточных напряжений на прочность кремниевых пластин.

В процессе обработки абразивным инструментом напряжения, возникающие при резании, зависят от условий контакта абразивного зерна с поверхностью твердого тела. При этом напряжения, возникающие в зоне контакта (когда на единичное зерно одновременно действуют нормальная и тангенциальная силы резания), определяются в основном значениями и размерами зерна При достижении напряжений, превышающих предел прочности материала на растяжение, развивается дефект - трещина в зоне контакта твердого тела с единичным зерном. Образование дефектов на обрабатываемой поверхности происходит, когда удельная нагрузка на зерно превышает величину разрушающей нагрузки

Энергия (работа) резания составляет незначительную часть общей энергии взаимодействия абразивного зерна с поверхностью твердого тела. В процессе микрорезания твердых тел (металлов) энергия, затраченная на взаимодействие зерна с поверхностью, распределяется следующим образом:

Е= Е1+Е2 + Е2 + Е4 + Е5 + Е6 , (I)

где £"/ - энергия, закаченная на диспергирование (разрушение) обрабатываемого материала; Е] - энергия, затраченная на разрушение абразивных зерен; Ез - энергия, затраченная на трение; Ец - энергия, затраченная на упругую деформацию; Е$ - энергия, затраченная на пластическое деформирование; Ее - энергия, затраченная на образование дефектного слоя.

Для хрупких упругих материалов, в частности кремния, энергия, затраченная на пластическую деформацию, будет близка к нулю (Я .$ = 0) и ее можно не учитывать. Значительная часть энергии при абразивной обработке хрупких упругих материалов расходуется на образование дефектного слоя (Ец), которая превышает энергию, затраченную на резание (£";). Энергия, затраченная на образование дефектного слоя, составляет обычно более 20 % общей энергии взаимодействия абразивного зерна с материалом, при этом она расходуется на образование различного рода дефектов (дислокации, межузельные атомы), но прежде всего - на образование микротрещин. Энергия, затраченная на образование микротрещины:

где и - поверхностное натяжение кремния; 5 - поверхностная площадь трещины

Здесь I - ширина трещины; Ът - глубина трещины.

Число микротрещин, образовавшихся на поверхности кремниевых пластин, может быть определено по уравнению:

где - число микротрещин на единицу площади поверхности кремниевых пластин; Е^ - энергия, затраченная на образование дефектного слоя.

Очевидно, что ширина трещины связана с размерами абразивного зерна, в связи с этим предел прочности кремниевых пластин должен быть связан с зернистостью абразивного инструмента. Данное предположение может быть подтверждено экспериментально путем измерения прочности пластин после механической обработки, осуществляемой абразивными инструментами различной зернистости.

Остаточные напряжения присутствуют в слитках кремния в результате охлаждения последних (за счет градиента температур). Их величина определяется в основном скоростью охлаждения. Остаточные напряжения в слитке имеют трехосную ориентацию. После резки слитка на пластины остаточные напряжения, направленные по нормали к поверхности пластины, практически исчезают, остаются напряжения, ориентированные по площади пластины (двухосные). В связи с этим по площади пластины будут распределены участки растяжения и сжатия. Особый интерес представляют участки, имеющие растягивающие напряжения. Остаточные напряжения должны быть уравновешены силами межчастичного сцепления, величина которых, согласно закону

(2)

5 =

(3)

(4)

Гука, определяется относительными деформациями и упругими характеристиками кремния (модулем Юнга)

где ^ ост - величина остаточных напряжений; q - силы межчастичного взаимодействия; Е - модуль Юнга; Е = {г — га)/г0, здесь г - расстояние между частицами при наличии остаточных напряжений; расстояние между частицами при отсутствии остаточных напряжений.

Однако следует иметь в виду, что остаточные напряжения хрупких тел неразрывно связаны с упругой деформацией. При увеличении размеров трещины в окружающем ее пространстве уменьшится упругая деформация и соответственно снизится величина остаточных напряжений.

Согласно теоретическим положениям предел прочности кремниевых пластин определяется параметрами трещин, образующихся в результате абразивной обработки и остаточных напряжений

Здесь У - плотность эффективной поверхностной энергии материала; V - коэффициент Пуассона; ^о - ширина микротрещин, образовавшихся в результате механической обработки; А/ - увеличение ширины трещин за счет влияния остаточных напряжений растяжения;

где диаметр зерна; - величина остаточных напряжений; - коэффициенты, определяемые природой вещества, геометрией зерна и ориентацией микротрещин.

Остаточные напряжения (макронапряжения, образовавшиеся в процессе роста кристалла кремния), практически распределены по всей площади пластины, причем они по величине значительно меньше разрушающих напряжений и не приводят к появлению трещин. Данные напряжения способны изменять размеры трещин, полученных под воздействием механической обработки, причем эти изменения происходят в тех частях пластины, где существуют остаточные напряжения растяжения. В связи с этим при действии на пластину с трещиной сколь угодно малых растягивающих напряжений в окрестности тупиковой части трещины возникают деформации, превосходящие предел упругости, при этом трещина будет расти. Остаточные напряжения пропорциональны деформации растяжения. Таким образом, изменение размеров трещин, полученных при механической обработке, должно быть пропорционально величине остаточных напряжений. Следует отметить, что после механической обработки

остаточные напряжения по всей площади пластины, в том числе и в дефектном слое, исчезнут. Их энергия будет израсходована на приращение размеров трещин. Данные напряжения по площади пластины имеют разную величину, и соответственно размеры трещин должны так же меняться от 1о до 1о + А 1. Предел прочности пластины в области, где отсутствуют остаточные напряжения, должен быть максимальным и зависеть только от зернистости инструмента.

Для подтверждения данного положения проанализируем зависимость прочности от зернистости формулы (6, 7).

Если максимальная прочность пластин в зависимости от зернистости изменяется по формуле Гриффитса, то зависимость lg Отач = flilgdj) должна быть прямолинейной lgo max = lg А - 0,51g(k|d,) .

Эксперименты показывают, что в интервале зернистостей d = 0,1 - 60 мкм сохраняется прямолинейная зависимость

Если предположить, что размеры трещин равны толщине дефектного слоя, можно определить значение А в формуле (6), которое оказывается равным : А = 1050 МПа' мкм0'5 , и рассчитать ширину трещины в результате действия остаточных напряжений.

Рис. 1. Влияние механической обработки на прочность кремниевых пластин, изготовленных из партии II: 1,2,3,4 - расчет по формуле (6) при Д1 =0,1,2, 9 мкм соответственно (•,0, О, х - экспериментальные значения)

В табл. 2 представлены экспериментальные значения максимальной и минимальной ширины трещины, а также значения, характеризующие увеличение ширины трещины за счет влияния остаточных напряжений.

Результаты исследований показали, что не зависит от зернистости и составляет величину от 7,8 (партия I) до 16,1 мкм (партия V).

Таблица 2

Размеры трещин при различной зернистости обрабатывающего __инструмента для различных партий_

Зернистость, мкм Ширина микротрещин, мкм Партия

I II III IV V

40 ... 60 1щах 40 40,9 45,9 48,5 80,5

1щт 22,0 22,6 22,5 24,8 22

7,0 7,0 12,9 15,5 47,5

20 ...28 1тах 24,9 26,1 28,3 32,4 64,5

1ццп 10,7 10,6 10,5 10,7 10,3

Д1 9,9 И,1 13,3 17,4 50,8

16 ... 25 1тах - 18,4 23,3 - 64,75

1пип 7,3 7,3 - 8,2

Д1тах - 7,0 11,9 - 51,9

2 ... 3 1тах 8,2 10,2 10,2 14,7 51,9

1тт 0,92 0,94 0,91 0,92 0,92

Д1тах 6,8 8,8 8,8 15,3 50,5

0,1 ... 0,01 1тах 8,2 10,2 - - -

1тт 0,65 0,64 - - -

А1тах 7,5 9,5 - - -

Выявлено также, что влияние остаточных макронапряжений на механическую прочность кремниевых пластин зависит от изменения ширины микротрещин, обусловленных механической обработкой. При этом одно и то же изменение ширины трещины приводит к разному изменению предела прочности. Из табл. 2 видно, что для партии № IV изменение ширины трещины составляет 14 ... 25 мкм. При зернистости 40...60 мкм ширина трещины меняется по площади пластины в пределах от 22,5 до 36,25 мкм, что приводит к изменению механической прочности от 230 до 170 МПа. Для зернистости 2...3 мкм ширина трещин меняется от 0,92 до 15,7 мкм, что приводит к изменению прочности в пределах 1090 - 270 МПа.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по определению глубины дефектного слоя, влияния методов обработки и величины остаточных напряжений на прочность кремниевых пластин. Результаты экспериментальных исследований подтвердили, что прочность крем-

ниевых пластин зависит от размера зерна инструмента и остаточных напряжений.

Результаты исследований по выявлению толщины дефектного слоя приведены на рис.2.

Рис.2. Изменение микротвердости по глубине поверхностного слоя кремниевых

пластин:

1 -с!3 = 40 ... 60 мкм;2-(1з = 20 ... 28 мкм;3-с1, = 2 ... 3 мкм

Из табл.3 видно, что толщина дефектного слоя прямо пропорциональна размеру зерна инструмента. Размеры микротрещин, которые содержатся в дефектном слое, будут также зависеть от зерна инструмента.

Таблица 3

Влияние d3 на толщину дефектного слоя h

(1], мкм )1, мкм

40... 60 30

20... 28 12

2... 3 1,2

0,1 ... 0,03 0,4

В табл. 4 представлены показатели механической прочности кремниевых пластин (средняя прочность стср, дисперсия 8г, среднеквадратичное отклонение S, отношение среднеквадратичного отклонения к средней прочности 5/сСр). Следует отметить, что предел прочности кремниевых пластин возрастает с уменьшением зернистости инструмента. Так, пластины для всех партий, обработанные инструментом с зернистостью 40 ... 60 мкм (резка слитка на пластины), имеют прочность 167 - 193 МПа, с зернистостью 20 ... 28 мкм (опера-

ция шлифования) - большую на 56 - 80 МПа, обработанные инструментом с зернистостью 2 ... 3 мкм (операция полирования) - большую на 290 - 560 МПа. (партии № 1,У). Применение инструмента с малой зернистостью 0,1 ... 0,01 мкм (тонкое полирование) приводит к незначительному повышению прочности пластин на 20 - 30 МПа по сравнению с полированием. На основании полученных результатов можно утверждать, что механическая обработка в значительной степени влияет на прочность кремниевых пластин.

Показатели механической прочности

Таблица 4

Зернистость, мкм Показатели механической прочности пластин

Сер, МПа Б',МПа' Б, МПа ЗА*.,* %

Партия I

40 ...60 193,4 239,8 15,5 6,5

20... 28 269 1145 33,8 12,5

2... 3 758,4 48581 220 29

0,1 ... 0,01 784,5 88324 261 33,3

Партия II

40 ... 60 190,8 294,0 17,2 9,0

20... 28 262 1191 34,5 13,2

16 ...25 285 1944 44,6 15,7

2 ...3 735,2 52776 228 31,24

0,1 ... 0,01 758,4 74723 , 273 36,04

Партия III

40... 60 183,2 449 21,2 11,56

20... 28 255,6 1466,3 38,25 14,96

2... 3 653,7 57032 238,8 36,53

0,1 ... 0,01 758,4 74723 273 36,04

Партия IV

40.. 60 168,1 395 19,9 11,83

20 ...28 224,1 1250 35,4 15,8

2 ...3 460,1 483,29 219,8 47,8

0,1 ... 0,01

Партия V

40... 60 121,2 202 14,2 11,7

20... 28 133,4 301,2 17,5 13,2

2 ...3 146,2 330,2 18,2 12,9

Рис. 3. Значение средней проч-

ности кремниевых пластин для различных партий

Рис. 4. Значение средней прочности кремниевых пластин Оф для различных методов обработки (заштрихованная область - 95 %-ный доверительный интервал), Х| -резка слитка на пластины; шлифование; полирова-

ние; X) - тонкое полирование

Как показывают результаты дисперсионного анализа на механическую прочность кремниевых пластин оказывают влияние свойства слитков (обусловленные их предприятием - изготовителем), методы механической обработки (рис. 3,4) и совместное влияние рассматриваемых факторов.

За счет рационального выбора поставщика кремниевых слитков можно повысить механическую прочность кремниевых пластин в среднем в 1,67 раза Тонкое полирование по сравнению с операцией резки слитка позволяет повысить прочность кремниевых пластин почти в 3,5 раза.

В пятой главе отражены результаты исследований по разработке метода неразрушающего контроля качества кремниевых пластин. Современная технология выращивания слитка не позволяет полностью устранить остаточные напряжения. Кроме того, они влияют на эксплуатационные характеристики изделий. В связи с этим необходимо выявлять пластины со значительными остаточными напряжениями и изымать их из технологического процесса Данные напряжения можно обнаружить с помощью регистрации электромагнитных сигналов кремниевых пластин при их механическом нагружении.

Имеющиеся в литературе результаты по генерации электромагнитного излучения механически напряженными твердыми телами относятся в основ-

ном к щелочно-галоидным кристаллам. По кристаллам кремния такие результаты отсутствуют. Независимо от предложенных в литературе механизмов практически все исследователи склонны считать, что электромагнитные сигналы обусловлены электрическими и электромагнитными процессами, происходящими в дефектах структуры (в том числе и микротрещинах), что дает основания провести исследования по обнаружению электромагнитных сигналов в кристаллах кремния с целью разработки неразрушающего метода контроля качества кремниевых пластин.

Установлено, что при статическом нагружении электромагнитные сигналы с кремниевых пластин отсутствуют вплоть до их разрушения. Отсутствие сигналов обуслоаиено высокой электропроводностью кремниевых пластин. Образующиеся зарядовые состояния при такой скорости деформации успевают релаксировать. Электрического пробоя в микротрещинах не происходит, и в окружающем пластину пространстве электромагнитные поля не образуются. Электромагнитные сигналы были обнаружены при импульсном механическом воздействии на пластину.

Были проведены эксперименты по изучению влияния на интенсивность и амплитуду электромагнитных сигналов, генерируемых механически возбужденной кремниевой пластиной, площади антенны, ее расположения относительно исследуемого объекта, а также энергии возбуждения для того, чтобы показать: источником электромагнитных сигналов является кремниевая пластина (табл.5).

Таблица 5

Зависимость числа импульсов (К) и их амплитуды (А) от величины зазора(Ъ)

между образцом и антенной

К А, N.

мм мкВ имп

2 8 35

4 6 30

5 7 26

6 6 23

8 5 17

8,5 4,7 15

10 3 11

12 2 5

Поскольку источником электромагнитных сигналов является кремниевая пластина, то при уменьшении расстояния Ъ между пластиной и антенной , увеличении площади антенны и энергии механического возбуждения интенсивность и амплитуда электромагнитных сигналов возрастает (измерения проведены при энергии возбуждения 10 Дж, при зазоре между пластиной и антенной 2 мм и площади антенны 3 и 6 см2).

Параметры электромагнитного излучения, очевидно, связаны с напряженно-деформированным состоянием кремниевых пластин, которое влияет на

строение энергетических зон и электрофизические параметры носителей зарядов кристаллов кремния, приводит к изменению ширины, так называемой, запрещенной зоны (разность между валентной зоной и зоной проводимости), а также электрофизических параметров и времени жизни носителей заряда. Изменение строения энергетических зон и основных электрофизических параметров носителей заряда под действием механических нагрузок и деформаций приводит к изменению концентрации носителей заряда.

При механическом возбуждении пластина совершает колебания, характер которых зависит от граничных условий. В любом случае на пластине при механическом импульсном воздействии образуются области сжатия и растяжения. Причем за короткий промежуток времени области растяжения и сжатия меняют друг друга. В них может изменяться концентрация носителей заряда, их время жизни и подвижность, что приводит к возникновению диффузионных токов. В пространстве около кремниевых пластин образуются электромагнитные поля, частота и энергия которых определяются энергией возбуждения пластины, напряженно-деформированным состоянием, связанным с концентрацией и природой носителя заряда.

Проведены исследования по выявлению связи параметров электромагнитного излучения кремниевых пластин с их механической прочностью.

Для этого было выделено пять партий кремниевых пластин, на которых предварительно регистрировались параметры электромагнитных сигналов в зависимости от энергии механического возбуждения и площади антенны. Энергия механического воздействия не превышала 3 10 ~3 Дж (энергия разрушения пластин составляет 0,1 Дж), что на два порядка ниже энергии разрушения. После этого пластины были испытаны на прочность при осесимметричном изгибе. Следует отметить, что по площади одной и той же пластины механическая прочность существенно отличалась в 1,5-2 раза. Выявлена зависимость интенсивности электромагнитных сигналов от среднего значения механической прочности пластин (табл 6.).

Таблица 6

Значения интенсивности ЭМС (^ от прочности кремниевых пластин а

(площадь антенны - 3 см2)

Энергия механического возбуждения W,Дж

\У-2,510^* Дж \V-310" 'Дж

о, N. а, N.

МПа имп МПа имп

460 7 550 10

390 6 460 15

270 16 380 21

210 19 310 24

120 37 210 48

110 55 130 80

Характер зависимости для разных партий пластин неодинаков, но просматривается следующая закономерность: интенсивность электромагнитных сигналов возрастает со снижением прочности кремниевых пластин. Данные результаты позволяют утверждать, что интенсивность электромагнитных сигналов, генерируемых механически возбужденной кремниевой пластиной, может быть использована при оценке ее качества.

В шестой главе приведены рекомендации по использованию результатов исследований на практике. Показано, что размеры микротрещин и соответственно прочность кремниевых пластин существенно зависят от зерна инструмента и наличия в пластинах остаточных напряжений. В связи с этим для повышения прочности кремниевых пластин, изготавливаемых на Подольском химико-металлургическом заводе (ПХМЗ), необходимо ввести в технологический процесс операцию полирования с двух сторон;

данная операция в технологическом процессе отсутствует и используется инструмент с зернистостью 14 мкм Таким образом, при применении более тонких методов обработки (полирование), метода неразрушающего контроля качества кремниевых пластин увеличивается коэффициент использования кремния, что позволяет получить значительный экономический эффект от внедрения результатов исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований решена важная задача по повышению механической прочности кремниевых пластин путем снижения тре-щинообразования при их изготовлении, что позволило повысить качество изделий из кремния.

Основные результаты и выводы сводятся к следующему:

1 Качество кремниевых пластин во многом обусловливается образованием и развитием микротрещин при их изготовлении.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований получены уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости абразивного инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

3. Экспериментально подтверждено, что прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, образующихся при механической обработке, которые, в свою очередь, зависят от зернистости инструмента и величины остаточных напряжений.

4 Если в пластинах имеются остаточные напряжения, сформировавшиеся при выращивании кристалла, то именно они являются лимитирующим фактором, обуславливающим размер микротрещин после механической обработки.

5 В результате исследований установлено, что при импульсном механическом возбуждении кремниевых пластин в пространстве, их окружающем, возникает электромагнитное излучение, параметры которого (число импульсов, амплитуда) зависят от типа носителей заряда, величины электропроводности,

площади антенны, расстояния между антенной и пластиной, а также от величины остаточных напряжений.

6. Установлено, что с уменьшением механической прочности кремниевых пластин, которое обусловлено возрастанием остаточных напряжений, увеличивается интенсивность электромагнитного излучения.

7. Разработан лабораторный вариант установки по неразрушающему контролю качества кремниевых пластин.

8. Внедрение результатов исследований в практику позволило решить важную задачу по повышению механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразовния при их изготовлении, что позволило повысить качество изделий из кремния.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Казаков, ОТ. Электрическое контрольно-измерительное устройство / О.Г. Казаков, В.И. Попков, Н.О. Радькова // Информ. листок № 179-96. - Брянск: Бр. ЦНТИ, 1996.-4 с.

2. Попков, В.И. Методы оперативного контроля качества полупроводниковых материалов / В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова: монография -Брянск: Изд-во БГТУ, 2001. - 51 с.

3. Попков, В.И. , Разработка метода контроля качества полупроводниковых материалов / В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова // Качество машин. Материалы 4-й между нар.-техн. конф.: в 2 т./ под общ. ред. А.Г. Суслова -Брянск, 2001. - T.I- C. 142-144.

4. Горленко, О.А. Влияние технологических операций на качество кремниевых пластин / О.А Горленко, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова, В.И. Попков /Сертификация и управление качеством продукции: тез. докл. междунар. на-уч.-техн. конф. - Брянск, 2002. - С. 103 -105.

5. Попков, В.И. Методы неразрушающего контроля качества полупроводниковых материалов / В.И. Попков, О.Г. Козаков, Н.О. Радькова // Контроль и диагностика. - 2002. - № 1 - С.18 - 23.

6. Попков, В.И. Влияние технологических факторов на физико-механические свойства кремниевых пластин / В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова // Справочник. Инженерный журнал.- 2002.- № 7. - С.11 - 13.

7. Радькова, Н.О. Влияние механической обработки на прочность кремниевых пластин / Н.О. Радькова //Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение: материалы междунар. научн.-техн. конф. в г. Брянске, 22 -24 окт. 2003 г./ под общ. ред. А.Г. Суслова. - Брянск; 2003.- С. 257 -260.

РАДЬКОВА

Наталья Олеговна

ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН ПУТЕМ СНИЖЕНИЯ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать Н. 2оо4г. Формат 60х84.1/16. Бумага офсетная №2 Печать офсетная Печ. л. 1. Уч -изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № £ «^Бесплатно

Брянский государственный технический университет

241035, Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7. БГТУ, тел 55-90-49

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул Институтская, д 16

»24 2 68

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН.

1.1 Образование и развитие трещин в хрупких, упругих материалах при их механической нагрузке.

1.2. Механизм образования трещин в хрупких, упругих материалах при их механической обработке.

1.3. Методы механической обработки кремниевых пластин.

1.4. Причины возникновения остаточных напряжений в кремниевых пластинах.

1.5. Анализ методов контроля качества кремниевых пластин.

1.5. Постановка целей и задач исследований.

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая стратегия исследований.

2.2. Материалы, образцы, инструмент.

2.3.Определение механической прочности кремниевых пластин.

2.4. Определение глубины дефектного поверхностного слоя.

2.5. Регистрация электромагнитных сигналов кремниевых пластин при их механическом нагружении.

2.6.Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН В КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИНАХ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ.

3.1.Образование микротрещин при абразивной обработке.

3.2. Факторы, определяющие образование трещин.

3.3. Влияние трещинообразования на механическую прочность кремниевых пластин.

3.4. Влияние остаточных напряжений на геометрические размеры трещин.

3.5. Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН.

4.1. Влияние механической обработки на глубину дефектного слоя и 88 прочность кремниевых пластин.

4.2. Влияние зернистости абразивного инструмента на прочность кремниевых пластин.

4.3. Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩЕГО ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН.

5.1. Регистрация электромагнитных сигналов кремниевых пластин при их механическом нагружении.

5.2. Влияние величины электропроводности и природы носителей зарядов на параметры электромагнитного излучения кремниевых пластин.

5.3. Частота колебаний кремниевой пластины и интенсивности электромагнитного излучения.

5.4. Выводы к главе 5.

ГЛАВА 6 ПРИМЕНЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1. Основные направления повышения механической прочности кремниевых пластин.

6.2. Перспективы использования результатов исследований по разработке метода неразрушающего контроля прочности.

6.3. Оценка технико-экономической эффективности повышения механической прочности кремниевых пластин.

6.3. Выводы к главе 6.

АКТУАЛЬНОСТЬ »ТЕМЫ. В современной промышленности наряду с другими материалами широко используется кремний. Детали из кремния используются в самых разнообразных приборах, в том числе в солнечных батареях, которые применяются как в космической отрасли, так и в автомобилестроении в качестве источников электрической энергии.

Основой для изготовления изделий из кремния является кремниевая пластина. Значительное число кремниевых пластин не выдерживают весь технологический цикл и разрушаются из-за низкой механической прочности, вследствие образования трещин и появления остаточных напряжений в их поверхностном слое. Несомненно, снижение механической прочности пластин может быть обусловлено операциями, связанными с процесса выращивания слитка кремния и механической обработкой.

В этой связи важным является контроль качества кремниевых пластин как на начальном этапе производства, так и после каждой технологической операции. Анализ методов их контроля показал, что ни один из них практически не может быть использован для оперативного контроля прочностных свойств пластин. В исследованиях было установлено , что при импульсном механическом воздействии на кремневую пластину вокруг последней появляются электромагнитные поля. Несомненно, целесообразным является использование данного явления для контроля качества кремниевых пластин.

Актуальным является также проведение исследований по влиянию методов механической обработки на прочность кремниевых пластин, а так же разработка рекомендаций по повышению их качества.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: повышение механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразования при их изготовлении.

Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи:

1. Провести теоретические и экспериментальные исследования по влиянию технологических методов обработки на механическую прочность кремниевых пластин .

2. Провести теоретические и экспериментальные исследования по • влиянию остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

3. Разработать метод неразрушающего контроля качества кремниевых пластин на основе проведения исследований электромагнитного излучения при их механическом нагружении.

4. Разработать практические рекомендации по повышению механической прочности кремниевых пластин при их изготовлении.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

1. Установлено, что прочность хрупких материалов обусловлена размерами микротерщин, образовавшимися при механической обработке.

2. Впервые на основе энергетической теории прочности получены теоретические уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

3. Впервые установлено, что в пространстве, окружающем кремниевую пластину при ее механическом возбуждении возникает электромагнитное поле, качественные характеристики которого связаны с дефектами структуры .

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

Разработаны установки для проведения методик испытаний на прочность пластин, изготовленных из хрупких материалов, и определения глубины их дефектного слоя.

2. Разработаны методика неразрушающего контроля качества кремниевых пластин и лабораторный вариант установки, который может быть положен в основу создания промышленных приборов.

3. Разработаны рекомендации по повышению механической прочности кремниевых пластин, при их изготовлении.

4. Предложена технология производства кремниевых пластин, позволяющая существенно снизить затраты на производство изделий из кремния. Внедрения результатов исследований в практику позволило решить важнейшую задачу по повышению механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразовния при их изготовлении, что позволило повысить качество полупроводниковых изделий.

Основные результаты и выводы сводятся к следующему:

1. Качество кремниевых пластин во многом обусловливается образованием и развитием микротрещин при их изготовлении.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований получены уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости абразивного инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.

3. Экспериментально подтверждено, что прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, образующихся при механической обработке, которые в свою очередь зависят от зернистости инструмента и величины остаточных напряжений.

4. Если в пластинах имеются остаточные напряжения, сформировавшиеся при выращивании кристалла, то именно они являются лимитирующим фактором, обусловливающим размер микротрещин после механической обработки.

Основные результаты и выводы сводятся к следующему:

1. Качество кремниевых пластин во многом обусловливается образованием и развитием микротрещин при их изготовлении.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований получены уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости абразивного инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин

3. Экспериментально подтверждено, что прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, образующихся при механической обработке, которые в свою очередь зависят от зернистости инструмента и величины остаточных напряжений.

4. Если в пластинах имеются остаточные напряжения, сформировавшиеся при выращивании кристалла, то именно они являются лимитирующим фактором, обусловливающим размер микротрещин после механической обработки.

5. Разработан лабораторный вариант установки по неразрушающему контролю качества кремниевых пластин.

6. В результате исследований установлено, что при импульсном механическом возбуждении кремниевых пластин в пространстве их окружающем возникает электромагнитное излучение параметры которого (число импульсов, амплитуда) зависят от типа носителей заряда, величины электропроводности, площади антенны, расстояния между антенной и пластиной, а так же от величины остаточных напряжений.

7. Установлено, что с уменьшением механической прочности кремниевых пластин, которое обусловлено возрастанием остаточных напряжений, увеличивается интенсивность электромагнитного излучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения теоретических и экспериментальных исследований получила дальнейшее развитие теория механической прочности хрупких тел, а так же научные основы обеспечения качества кремниевых пластин. На основе анализа процесса взаимодействия абразивного зерна с поверхностью хрупкого тела, и проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации, позволяющие повысить качество кремниевых пластин.

Особенностью данной работы является комплексный подход к оценке влияния операций механической обработки на предел прочности хрупких тел. В частности, показано, что механическая прочность пластин связана с микротрещинами, размер которых обусловлен не только зернистостью инструмента, но и величиной остаточных напряжений. Разработан оригинальный способ не-разрушающего контроля качества кремниевых пластин.

Результаты исследований позволяют определить основные направления повышения качества и механической прочности кремниевых пластин.

1. Андрейкив, А.Е. Пространственные задачи теории трещин /А.Е. Андрейкив - Киев.: Наукова думка. - 1982. —348 с.

2. Беляев, Л.М. О времени высвечивания в процессах трибо и кристаллолю-минисценции /Л.М. Беляев, В.В. Набатов, Ю.Н. Мартышев // Кристаллография.- 1962.- Т 7.- вып.4. - С.576 -580.

3. Березин, A.B. Влияние повреждений на деформационные и прочностные характеристики твердых тел ./A.B. Березин-Москва.: Наука. — 1990. 134 с.

4. Бир, Г.Л.Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. /Г.Л. Бир, Т.Е. Пикус М.: Наука, 1972.

5. Богатырев, В.А. Представление параметров силового воздействия абразивного инструмента на образовываемую поверхность линейным преобразователем /В.А. Богатырев, Л.П. Калафатова // Международный сборник научных трудов. Вып. 7 - Донецк. :Дон ГТУ- 1999.

6. Бондарец, Н.В. Проблемы контроля структурного совершенства монокристаллических пластин при изготовлении полупроводниковых приборов /Н.В. Бондарец, В.Н. Зеленов // Электронная промышленность. —1987. — Вып.2. — С. 25-30

7. Вишневская, Н.Л. Расчет напряженности самосоглас. Электрического поля, возникающего в диэлектрике при механическом воздействии /Н.Л. Вишневская, Л. А. Защинский // Изв. Вузов, Физика. 1977. - № 5. - С.71-76.

8. Власов, В.П. Электрический рельеф в процессах зародышеобразования и роста /В.П. Власов, Ю.М. Герасимов, Г.И. Дистлер // Кристаллография. — 1970. Т. 16. - Вып.2. - С.346 - 352.

9. Воробьев, A.A. Тектоноэлектрические явления и возникновение естественного импульса магнитного поля Земли /A.A. Воробьев // ЕИЭМПЗ. — Томск, 1979.-585 с.

10. Воробьев, A.A. Физические условия залегания и свойства глубинного веще-ства./А.А. Воробьев — Томск: Изд-во ТГУ, 1975.

11. П.Воробьев, Н.И. Влияние кристаллографических дефектов в кремнии на параметры мощного транзистора /Н.И. Воробьев // Электронная техника сер.З. Микроэлектроника, вып.5. -1974. С 95 -99.

12. Воллбрант, И. Генерирование электронов высоких энергий при разрушении твердого тела /И. Воллбрант, Ю.А. Хрусталев // Докл. АН СССР.- 1975. -Т.225. № 2.

13. Гинзбург, B.JI. Некоторые вопросы теории излучения и переходного рассеивания /B.JI. Гинзбург, В.Н. Цытович//Успехи физ. Наук. -1978. -Т. 126-Вып.4

14. Н.Голиков, В.И. Исследование поверхности монокристаллических подложек для эпитаксии после механической обработки. / В.И. Голиков, В.И. Карбань, А.Ф. Онипко и др.// Полупроводниковая техника и микроэлектроника. 1973.- Вып. 13 - С.3-16.

15. Григорович, В.К. Твердость и микротвердость металлов./В.К. Григорович-Изд-во Наука,- 1976.

16. Гольд, P.M. Импульсное ЭМ излучение минералов и горных пород, подверженным механическим нагреваниям./Р.М. Гольд и др. // Физика земли. — 1975. -№ 7. — С.109 111.

17. Гончаров, А.И. Акустическая эмиссия и ЭМ излучения при одноосном сжатии./ А.И. Гончаров // Докл. АН СССР. -1980. Т.225.- С.821- 824.

18. Грауи, Я. Основы технологии сверхбольших интегральных схем ./Я. Грауи -М.: Радио и связь.-1985-479 с.

19. Гуль, В.Е. Исследование электрических зарядов, возникающих при деформации полимеров / В.Е. Гуль, Г.А. Лущейкин, Б.А. Догодкин // Докл. АН СССР-1963.— Т.149.-№ 3.

20. Даценко, JI.И. Экспрессные изучения структурной однородности монокристаллических пластин / Л.И. Даценко и др.// Заводская лаборатория 1984. -Т.50.-№ 5. - С.38 -39.

21. Дерягин, Б.В. Роль электрических сил в процессах расщепления слюды /Б.В. Дерягин, М.С. Мецик // Физика твердого тела 1959 - Т. 1- Вып. 10. - С. 1521 - 1528.

22. Дерягин, Б.В. Аднезия твердого тела /Б.В. Дерягин, H.A. Короткова, В.П. Смилага.-М.: Наука, 1973.

23. Дерягин, Б.В. Энергетическое распределение электронов, эмитированных свежеобразованной поверхностью полимеров /Б.В. Дерягин и др.//Докл. АН СССР.- 1975.- Т. 222.- № з.

24. Дмитриевский, B.C., Частичные разряды при механических разрушениях твердых диэлектриков / В.С Дмитриевский , Л.Н. Корнилова // Изв. Томск, политех. ин-та.-1975- Т. 222. С. 12-15

25. Кайзер, В.В. Рекомбинация носителей тока в полупроводниках /В.В. Кайзер/ Под. ред. Бонч- Бруевича . -М.: ИЛ., 1959. С. 13.

26. Кайзер В.В. сб. Рекомбинация носителей тока в полупроводниках // Под. ред. Бонч- Бруевича . -М.: ИЛ., 1959. С. 13.

27. Казаков, О.Г., Исследование излучения кремниевых пластин при механическом воздействии /О.Г. Казаков, А.К. Стрельцов, В.И. Попков // Тезисы докладов 54-й научн. конф. проф.-преп. состава. Часть 2. Брянск.: Изд-во БГТУ, 1998.-С.27

28. Калафатова, Л.П. Исследование вероятности образования дефектов в обрабатываемой поверхности при шлифовании ситаллов /Л.П. Калафатова // Международный сборник научных трудов. Вып. 12. — Донецк.: Дон ГТУ. — 2000.

29. Коварский, В .Я. Метод промышленного контроля качества поверхности подложек кремния для эпитаксиального наращивания./В.Я. Коварский, Ю.Н. Кузненцов, Ю.М. Литвинов Электронная промышленность. -1974.— № 5 — С.38-42.

30. Концевой, Ю.А. Пластичность и прочности полупроводниковых материалов и структур./Ю.А. Концевой, Ю.М. Литвинов, Э.А. Фаттахов М.: Радио и связь.- 1982.- 129 с.

31. Корнфельд, М.И О происхождении избыточных зарядов в щелочно-галлоидных кристаллах /М.И. Корнфельд // Физика твердого тела 1970— Т. 12.-Вып. 1.

32. Корнфельд, М.И. Электризация ионного кристалла при пластической деформации /М.И. Корнфельд // Физика твердого тела 1973- Т. 15 - Вып. 10.

33. Корнфельд, М.И. Электрические заряды на поверхности щелочного-гаплоидного кристалла /М.И. Корнфельд // Физика твердого тела — 1972- Т. 13- Вып. 2.

34. Корнфельд, М.И. Пироэлектрические свойства пластически деформированного кристалла фтористого лития /М.И. Корнфельд // Физика твердого тела—1974.- Т. 16-Вып. 1.

35. Корнфельд, М.И Электризация ионного кристалла при расщеплении /М.И. Корнфельд//Физика твердого тела 1974.-Т. 16 — Вып. 11.

36. Корнфельд, М.И. Избыточные электрические заряды в щелочно-галлоидных кристаллах /М.И. Корнфельд // Физика твердого тела 1986 - Т. 10 - Вып. 8.

37. Корнфельд, М.И. Электризация ионного кристалла при пластичнской деформации и расщеплении/М.И. Корнфельд // Успехи физ. наук 1986Т. 116-Вып. 2.

38. Коротова, H.A. Эмиссия быстрых электронов при разрушении ионных кри-сталлов/Н.А. Коротова, Э. Л инке, Ю.А. Хрусталев // Докл. АН СССР—1973-Т. 208.-№ 1.64.

39. Коротова, H.A. Исследование электронной эмиссии при раскалывании твердых тел в вакууме /H.A. Коротова, В.В. Карасев // Докл. АН СССР.-1953 Т. 92.- №3.

40. Крылова, Н.О. Методика исследования микродефектов в монокристаллах кремния на топографическом спектрометре ДТС -1/Н.О. Крылова // Журнал технической физики 1983.-ТВ № 53.-№ 9-С 1750- 1753.

41. Лейкин, В.Н. Обзоры по электронной технике. Дислокации и их влияние на электрофизические параметры полупроводниковых приборов./В.Н. Лейкин -М 1978.-Вып. 2 .-642 с.

42. Леонов, М.Я. Метод инверсий в контактных задачах теории упруго-сти./М.Я. Леонов // Ин-т механики АН УССР 1953.-№1-С. 127 - 134.

43. Леонов, М.Я Розвиток найдр1бшших трщин в твердому Tmi/М.Я. Леонов,

44. B.В. Панасюк // Прикладная механика,- 1959 Вып. 5.- № 4 - С.391- 401.

45. Леонов, М.Я. Макронапряжения упругого тела /М.Я. Леонов, К.Н. Русинко //Журнал прикладной механики и технической физики 1963. № 5 — С. 104 -110.

46. Мартышев, Ю.П. Исследование свечения и электризации кристаллов при их деформации /Ю.П. Мартышев // Кристаллография.- 1965 — Т. 10 — Вып.2. —1. C. 224-226.

47. Маслов, E.H. Теория шлифования материалов/Е.Н. Маслов— М.: Машиностроение- 1974.

48. Минеев, В.Н. ЭДС, возникающая при ударном сжатии вещества /В.Н. Минеев, А.Г. Иванов // Успехи физ. наук.—1976.— Т. 119 Вып. 1.

49. Мирошниченко, М.И. Излучение электромагнитных импульсов при зарождении трещин в твердых диэлектриках/М.И. Мирошниченко, B.C. Куксенко //Физика твердого тела.-1980-Т. 22-Вып. 5. -С. 1531 1533.

50. Мирошниченко, М.И. Электромагнитные предвестники землетрясений/М.И. Мирошниченко, B.C. Куксенко М.: Наука., 1982. - С.88.

51. Мордкович, В.Н. Исследование электрофизических свойств кремния/В.Н. Мордкович // Электронная техника, сер. 2. Полупроводниковые приборы, вып. 5 (123).- 1978. С. 211 -229.

52. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экспериментов/В.В. Налимов, H.A. Чернова-М.:Наука 1965.-340 с.

53. Павилайнен, В.С Влияние отжига на глубину нарушенного слоя монокристаллов кремния после шлифования/ B.C. Павилайнен, В.Н. Тимофеев //Физика и химия обработки материалов. 1973. - Вып.4 - С.80 — 83.

54. Панасюк, В.В. Определение разрушающей нагрузки для тела, ослабленной внешней круговой трещиной /В.В. Панасюк // Вопросы механики реального твердого тела.—1962.—№ 6.—С. 63 — 66.

55. Панасюк, В.В. Некоторые пространственные задачи теории равновесных трещин в деформируемом хрупком теле /В.В. Панасюк // Журнал прикладной механики и технической физики.-1962.- № 6 — С.85 — 93.

56. Панасюк, В.В. Некоторые пространственные задачи теории равновесия хрупких тел, имеющих трещины /В.В. Панасюк // Вопросы механики реального хрупкого тела 1964 - № 2.- С.З - 26.

57. Панасюк, В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами /В.В. Панасюк Киев.: Наукова думка. - 1968 - 246 с.

58. Перельман, М.Е. О радиоизлучении при хрупких разрушениях диэлектриков / М.Е. Перельман, И.Г. Хатиашвили / / Докл. АН СССР.- 1981.- Т. 256.- № 4. С. 824 - 826.

59. Пестриков, В.М. Механика разрушения твердых тел / В.М. Пестриков, Е.М. Морозов СПб. - Профессия. — 2002.

60. Попков, В.И. Разработка метода контроля качества полупроводниковых материалов /В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова // Качество машин. Сб. тр. 4-й междунар.-техн. конф. в 2 т./ Под общ. ред. Суслова А.Г. Брянск: БГТУ, 2001.-Т. 1-С. 142-144.

61. Попков, В.И. Методы оперативного контроля качества полупроводниковых материалов: Монография/ В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова -Брянск: Изд-во БГТУ, 2001. 51 с.

62. Попков, В.И. Методы неразрушающего контроля качества полупроводниковых материалов /В.И. Попков, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова // Контроль и диагностика, 2002, № 1.- С. 18 23.

63. Попков, В.И. Влияние технологических факторов на физико-механические свойства кремниевых пластин / В.И. Попов, О.Г. Казаков, Н.О. Радькова // Справочник. Инженерный журнал, 2002, № 7 С.11 - 13.

64. Технологические остаточные напряжения/ Под ред. A.B. Подзея. М.: Машиностроение. — 1973. 216 с.

65. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / под общ. ред. Великанова. 2-е изд. перераб. и доп.- JL: Машиностроение. Jle-нингр. отд.,1990.

66. Рыжов, Э.В. Математические методы в технологических исследованиях / Э.В. Рыжов, O.A. Горленко Киев.: Наукова Думка - 1990.

67. Сулима, A.M. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин /A.M. Сулима, В.А. Шулов, Ю.Д. Ягодкин М.:. Машиностроение, 1988-240 с.

68. Суслов, А.Г. Технологическое обеспечение параметров поверхностного слоя деталей / А.Г. Суслов- М.: Машиностроение, 1988 240 с.

69. Суслов, А.Г. Научные основы технологии машиностроения/ А.Г. Суслов, A.M. Дальский М.: Машиностроение - 2001 - 684 с.

70. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведение исследований в легкой и текстильной промышленности)/ В.Б. Тихомиров- М.: Легкая индустрия 1974.

71. Тюрикова, JI.А. и др. Исследование параметров радиоизлучения при нарушении адгезии полимерных твердых тел./ Л.А. Тюрикова //Докл. АН СССР-1971.-Т201.-№4.-С. 833-836.

72. Тюрикова, Л.А. Исследование радиоволн и других явлений, сопровождающий газовый разряд при нарушении адгезионного контакта полимеров/ Л.А. Тюрикова// Дисс. канд. хим. наук-М., 1972.- 185 с.

73. Финкель, В.И. и др. Электризация щелочно-галлоидных кристаллов в процессе скола /В.И. Финкель и др. // Физика твердого тела.—1973.— Т. 21. С. 1943 - 1947.

74. Финкель, В.И. Электрические эффекты при разрушении кристаллов, в связи с проблемой управления трещиной /В.И. Финкель и др.// Физика твердого тела.- 1975.- Т.17.-Вып.З. С. 770 - 776.

75. Финкель, В.И. Физические основы торможения разрушения/В.И. Финкель -М.: Металлургия, 1997.

76. Хатиашвили, И.Г Электромагнитное излучение полных кристаллов стимулирующей акустической волной / И.Г. Хатиашвили// Письма в журнал технической физики 1981.-Т 7.-Вып. 12.-С. 1128—1132.

77. Хатиашвили, И.Г. Генерация ЭМ излучения при прохождении акустических волн через кристаллические диэлектрики и некоторые горные породы / И.Г. Хатиашвили, М.Е. Перельман // Докл. АН СССР- 1982 Т. 263.- № 4. - С. 839-842.

78. Экономика машиностроительного производства: Учеб. для машиностр. спец. вузов / И.М.Бабук, Э.И. Горнаков, Б.И. Гусаков , A.M. Панин.; под общ. ред. И.М. Бабука. Минск: Высш. Школа, 1990.

79. Westergaard ,Н. М. J. Americ, Concrete Inst. - 1933 -№5. -№2. - P. 93 - 102.

80. Berlin-1958- S. 551 -590. 85.1rvin, G.R. Fracture Mechanics/ G.R.Irvin // Structural mechanics: Proc. 1st

81. Symp. naval structural mechanics. I960 - P 557 -591. 86. Ida, I Study of polishing of semiconductor crystal /1. Ida, Y.Arai,M.Suzuku //

82. Sack, R.A. Extension of Griffith theory of rupture to three dimensions /R.A. Sack // Proc. Phys. Soc. -1946.- № 58,- P. 729 - 736.