Показатели качества реальных микро- и нанотехнологий
Ввиду сложности определения параметра Ni прямыми теоретическими (конструктором изделия) и экспериментальными методами, проведем его оценку на основе использования традиционных производственных показателей. Из всей совокупности последних, в качестве параметра, определяющего взаимосвязь между параметрами Ht и Hi, уместно рассматривать вероятность выхода годных изделий. Представляется очевидным, что, в первом приближении, вероятность выхода годных изделий P зависит от соотношения между избирательностью технологии at и избирательностью ai , заложенной конструктором изделия для безусловного (P=1) достижения функционального качества устройства (на практике, как правило, выполняется условие: a t < a i ):
 .
| (8) |
С учетом выражения (4) и (8) для необходимой энтропии единичного размещения hi, при условии ai >> 1 (что имеет место для случаев микро- и нанотехнологий), имеем:
| (9) |
В таблице 3 представлены значения параметров ai и hi, в зависимости от уровня технологии и вероятности выхода годных устройств, при значении параметра m=100.
Таблица 3.
Зависимость избирательности и энтропии единичного размещения hi от уровня технологии и вероятности выхода годных устройств (при m=100).
| № | Уровень технологии | Пока- затель | Вероятность выхода годных устройств | ||||
| 10-3 | 10-2 | 10-1 | 0,5 | 1,0 | |||
| Перспективный (нано-: a t = 1010) | hi | 1,5 10-12 | 1,4 10-11 | 1,3 10-10 | 6,2 10-10 | 1,2 10-9 | |
| ai | 1013 | 1012 | 1011 | 2 . 1010 | 1010 | ||
| Высокий (микро-: a t = 108) | hi | 1,3 10-10 | 1,2 10-9 | 1,1 10-8 | 5,2 10-8 | 10-7 | |
| ai | 1011 | 1010 | 109 | 2 10-8 | 10-8 |
Согласно данным таблицы 3.8 следует, что достижение приемлемой в промышленной практике эффективности производства (Р > 0,1) возможно для изделий с показателями ai< 1011 и 109, соответственно для перспективного и высокого уровней технологии.
В таблице 4 представлены значения Ni в зависимости от объема и вероятности выхода годных устройств, полученные на основании данных табл. 3.
Таблица 4
Зависимость количества реализаций Ni от физического объема и вероятности выхода годных устройств (при m= 100).
| № | Уровень технологии | Объем мкм3 | Вероятность выхода годных устройств | ||||
| 10-3 | 10-2 | 10-1 | 0,5 | 1,0 | |||
| Перспективный (нанотехнологии: a t = 1010) | (14) | (130) | (620) | (103 ) | |||
| 10-3 | 1,00 | 1,03 | 1,34 | 4,23 | 15,8 | ||
| 10-6 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | ||
| Высокий (микротехнологии: a t = 108) | (130) | (103 ) | (104 ) | (5 .104 ) | (105 ) | ||
| 10-3 | 1,34 | 15,8 | (11) | (52) | (102 ) | ||
| 10-6 | 1,00 | 1,00 | 1,02 | 1,12 | 1,26 |
Примечание: запись вида (14) означает, что lgNi = 14.
Наличие в таблице 3.9 значений Ni близких единице свидетельствует о том, что для данных позиций конструктором закладывается, а технологу необходимо реализовать (при приемлемой вероятности выхода годных изделий) практически вырожденные конструкции, которым соответствуют единичные реализация размещения атомов. В то же время следует отметить, что для современных устройств (V > 1 мкм3) количество реализаций Ni при P > 0,1достигает значений Ni >10130.
В свете вышеизложенного, весьма важным моментом является установление взаимосвязи между сложностью изделий (закладываемой конструктором на этапе проектирования) и возможностью их практической реализации технологом. Указанная взаимосвязь может быть установлена на основании выражений (7) ,(8) и (9) в виде:
| (10) |
Последнее выражение устанавливает эффективность согласования конструкторских решений (параметр - С) с технологическими возможностями изготовления (параметр - К) устройств, для типичных производственных ситуаций, удовлетворяющих условию: 
(Это условие позволяет обеспечить нормировку параметра P в виде: 0 < P< 1. При выполнении условия 
,имеет место тривиальный результат: P = 1!).
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 558;