Análise do tempo de vida da fonte dopante de fósforo para lâmina de silício

Abstract

O presente trabalho utiliza de técnicas de confiabilidade para analisar a solução spin-on glass, tipo n, produzida no Laboratório de Processos e Dispositivos da FATEC-SP com aplicabilidade à dopagem de fósforo em lâminas de silício, elemento essencial na produção de componentes eletrônicos. A solução dopante foi analisada em um período de 32 dias, onde foi obtido as medidas de viscosidade que é o fator que determina a degradação desta solução e a durabilidade das amostras contendo esta solução. A temperatura foi considerada a variável de estresse no emprego de teste de vida acelerado na solução mencionada e para a obtenção do fator de aceleração do tempo de vida da solução dopante foi utilizado o modelo de aceleração de Arrhenius. O fator de aceleração considerando a temperatura experimentada de 35C como condição de estresse e a temperatura ambiente como condição normal de resultou em 16,5 (adimensional). Aplicando o modelo já mencionado de Arrhenius juntamente com uma regressão linear foi obtido a energia de ativação da solução. E por fim utilizando da energia de ativação obtida e aplicando o modelo de distribuição lognormal foi possível estimar o tempo de vida em outras temperaturas de operação.

The present work uses reliability techniques to analyze the spin-on glass solution, type n, produced at the Laboratory of Processes and Devices of FATEC-SP with applicability to phosphorus doping in silicon wafers, an essential element in the production of electronic components. The dopant solution was analyzed over a period of 32 days, where the viscosity measurements were obtained, which is the factor that determines the degradation of this solution and the durability of the samples containing this solution. The temperature was considered the stress variable in the use of the accelerated life test in the mentioned solution and to obtain the acceleration factor of the dopant solution lifetime, the Arrhenius acceleration model was used. The acceleration factor considering the experienced temperature of 35C as a stress condition and the ambient temperature as a normal condition resulted in 16.5 (dimensionless). Applying the Arrhenius model together with a linear regression, the activation energy of the solution was obtained. Finally, using the activation energy obtained and applying the lognormal distribution model, it was possible to estimate the lifetime at other operating temperatures.