2.1 Основные понятия и определения термодинамики.

В технологии изготовления ЭУ используется больше количество процессов описываемых с помощью термодинамических, кинетических, статических законов.

Статика – качественный учет массовых явлений. К таким явлениям относят: физическое и физико-химическое осаждение слоев, удаление слоев, создание контактов электрических, механических и других. Большинство технологий построено на процессах, связанных с высокими концентрациями энергий в обрабатываемых материалах, особенно в их приповерхностных слоях, где доминируют рабочие элементы ЭУ. Это приводит к возникновению неравновесных состояний, т.е. возникновению локальных напряжений в слоях. Т.к. элементы ЭУ выполняются не из сплошных слоев, а в отдельных участках приповерхностных областей, либо в пленках, имеющих рисунок:

1- высокоомный материал, 2- металл, 3- оксид кремния SiO₂.

Рис. 2.1. Элемент ЭУ

Электро-физические свойства твердых тел реализуемых в ЭУ зависят от этих состояний, определяемых типом и концентрацией дефектов и напряжений в твердых телах. Следовательно, электрические параметры элементов ЭУ и выход годных изделий (  - выход годных изделий, N_годн, N_общ) зависят не только характера сил связи между атомами в слоях твердого тела, но и статического распределения возможных дефектов в нем (остаточное напряжение в структурах приводит к деформациям, отслоениям, трещинам и т.д.).

=N_годн/N_общ (2.1)

Равновесное состояние термодинамической системы в технологии ЭУ более выгодное состояние, т.к. проще

• Управляется;

• Прогнозируется;

• Контролируется.

Термодинамика (ТД), как один из разделов ТФ, изучает законы взаимных превращений энергии в равновесных процессах и направление самопроизвольных процессов в системе взаимодействующих тел. ТД не занимается детализацией сложных энергетических превращений на атомарном уровне. Совокупность всех видов энергии системы рассматривается, как единая внутренняя энергия. Классическая ТД не применима к отдельным атомам и молекулам. В ней анализируются большие комбинации атомов и молекул, составляющих систему. (Т.е. ТД применима к макросистемам). Другой особенностью ТД является то, что процессы в макросистемах не зависят от пространства и времени. Т.к. она изучает процесс на основе представления о макроскопических состояниях системы, т.е. применима к конкретным ее частям, с учетом конкретных явлений. Поэтому ТД, как метод исследований, может использоваться в различных областях, для изучения взаимных связей между явлениями для обобщения экспериментального материала. Во многом ТД базируется на экспериментальных данных, впоследствии обобщенных.