Главная    Конференция    Размышления часть 5

Объединение альтернативных систем

В.В. Митрофанов

Известны различные методы решения технических и научных задач. С большой долей уверенности можно говорить, о том , что методов много и они составляют некое многообразие. Каждый человек освоив, поняв какой-нибудь метод начинает его подстраивать под себя, так как ему удобнее решать или как он себе представляет возможности понравившегося метода.

Я хотел бы рассказать о нескольких решенных задачах. Теперь, спустя много лет, мне кажется, что я придерживался метода объединения альтернативных систем. Обычно эти задачи решались не за письменным столом, а как то походя, в процессе работы. Но прежде чем рассказать эти задачи я хочу обратиться к теме которую можно назвать "БРАК". Работая в КБ, а потом в производстве полупроводниковых приборов-транзисторов и интегральных схем мне пришлось столкнуться с большими потерями всего с чем имеешь дело- кремнием, корпусами, ПП приборами и т.д. Брак-это не соответствие изделия техническим условиям. Я, конечно, понимал ,что и у других тоже встречается брак, но ведь не до таких количеств... Недавно я прочел статью" Как мы не полетели на Луну", - беседу с летчиком-космонавтом СССР, дважды Героем Советского Союза Алексеем Леоновым. (АиФ номер 28 2004г)

"В 67-м все-таки решили остановиться на "блоке Челомея". Однако подвели явные несуразности при сборке. На первом пуске носителя в марте были по бестолковости перепутаны "плюс" и" минус."{ БРАК!!} Случилась авария. Второе испытание провалилось из-за недостаточной жесткости корпуса прибора, который решила облегчить некая легкомысленная мадам .... и за это получила премию. Но самым обидным оказался срыв испытания из-за того, что в топливный тракт попала заглушка от совсем другого двигателя. Проработав около30секунд,ракета вырубилась. Взрыв. Падение. Расследование. Посмотрели, кто собирал. Сборщик оказался кавалером ордена Ленина. Как к нему в руки попала деталь, пропавшая в другом, совершенно изолированном цехе, до сих пор остается загадкой".

И это в самой передовой отрасли техники... Читая эту статью я еще раз убеждаюсь, что очень важно, чтобы во главе любого дела стоял умный, понимающий, человек, которому не надо доказывать то, что понимают исполнители. Так, например, известно, что физика полупроводников- это физика загрязнений! Это означает, что производство должно быть в идеальных климатических условиях. Абсолютная, контролируемая чистота всех материалов начиная от воды и кончая воздухом, которым дышат работники. Как не странно, но некоторым крупным руководителям так и не удалось понять, что полупроводниковые приборы невозможно делать с приличным процентом выхода и высокой надежностью в обычных цехах.

С тех пор как я решал задачи, о которых хочу рассказать, прошло много лет, и теперь когда техника шагнула так далеко, эти задачи и решения кажутся детскими. Только представьте, что произошло!!. Действительно, Кассини - станция, запущенная в космос в1997году долетела в 2004г. до системы Сатурна, обследовала спутник Сатурна Феба и сообщила уникальную информацию о нем, прошмыгнула между двумя кольцами Сатурна { как Чкалов, под мостом} и стала летать вокруг Сатурна и все это она делает САМА.- выполняет все функции,начиная от командира корабля и кончая юнгой, так как сигнал до Земли доходит за полтора часа.

Однако, по видимому, не освоив решение "детских" задач нельзя достигнуть совершенства при решении очень сложных проблем.

Итак, вернемся на Землю. Первая задача. (Есть люди, которые не видят задач. а есть которые видят. Но это условие довольно размытое -сегодня не видит, завтра увидит). При проведении высокотемпературных операции до 1200градусов, таких, как окисление кремния, диффузия примесей, используются кварцевые трубы размещенные в специальных печах в которых температура по длине канала в полметра поддерживается с точностью до одного градуса. Диаметр труб от 100мм. и до 400мм. Качество кварца самое высокое, достигнутое в нашей стране. Было обнаружено, что при определенной температуре в Si попадают какие-то примеси, что приводит к резкому снижению выхода годных приборов. Исследования показали, что виноваты нагреватели печей, расположенные снаружи. Сразу приходит идея сделать толще стенки трубы. Стенки трубы должны быть толстыми, чтобы не пропускать, тормозить примеси, и должны быть тонкими, чтобы труба не была дорогой. Такой возможности не оказалось. А что, если сделать двойную трубу? Попросили кварцедува - он сделал. Действительно, толстую стенку можно сделать состоящей из кварца и воздушной прослойки. А в зазор между трубами продувать воздух. А теперь посмотрим, что делать дальше. Конечно, мы можем для улучшения параметров-свойств двойной трубы использовать ресурсы имеющиеся у обоих труб. Но мне представлялось более важным использовать ресурсы имеющиеся в самом технологическом процессе.

Действительно в трубах проводят процессы диффузии бора и фосфора. А эти вещества при взаимодействии с кварцем образуют боросиликатное и фосфоросиликатное стекло соответственно, которые являются отличными ГЕТТЕРАМИ, то есть поглотителями примесей. Таким образом, если мы между стенками трубы введем ВВr3,или PCL3 то, на внутренней стороне стенок двойной трубы образуется стекло, которое будет геттерировать быстродиффундирующие примеси всего того. что проникало через кварц от нагревателя - железа, меди и т.д. Такие трубы были предложены руководству, но оно отказалось от их применения, считая, что это дорогое удовольствие. Как часто бывает помог случай. Через месяц, просматривая новый зарубежный журнал "Эпектроника" я наткнулся на маленькую заметку об использовании двойных труб на одной из фирм. После того как руководители ознакомились с этой статьей, они дали добро на освоение таких труб. Особо хорошие результаты двойные трубы показали на операции "окисление под затвор". Двойные трубы дали и определенный сверхэффект. Очевидно, что подключив к такой трубе архичувствительный газоанализатор, можно исследовать диффузию различных элементов через кварц или другие материалы. В этом решении мы использовали внутренний ресурс - объединили элемент системы (трубу) с одной технологической операцией (образованием боросиликатного стекла).

(Продолжение следует)

Главная    Конференция    Размышления...