как их сделать своими руками
В наши дни для оборудования входа в гараж или на приусадебный участок популярны распашные створчатые конструкции. Они очень практичны, не требует особого ухода. Их можно заказать у специализированной строительной фирмы и получить в готовом виде или спроектировать и поставить своими руками, предварительно выбрав материал для изготовления. Это несложная система, состоит из двух створок и дополненная встроенной или примыкающей калиткой.
Распашные ворота со встроенной калиткой из профлиста и металлопрофиля
Готовые ворота стоят значительно дороже, чем эта же конструкция собственного изготовления. К тому же сооружение её своими руками – это реализация идей обустройства собственного владения, без которых не может творить ни один домашний мастер. Перед ним сразу же встают вопросы: нужна ли калитка; если нужна, то какой она должна быть.
Вернуться к оглавлениюСодержание
- 1 Виды калиток
- 2 Деревянная калитка
- 3 Калитка из металлического штакетника и профлиста
- 4 Калитка из кованого металла
- 5 Монтаж встроенной калитки
Виды калиток
Практичность встроенной калиточной дверцы в одну из плоскостей ворот бесспорна. Нет необходимости при каждом пешеходном входе/выходе громыхать замком или засовом, тратить время на то, чтобы распахнуть или закрыть металлические тяжёлые створы.
Пример встроенной калитки из профнастила
К тому же явная экономия пространства, особенно если его приходится выкраивать при обустройстве гаража или дачи. А обязательный порожек перед ней предотвращает скопление снега, препятствующего её открытию.
Примыкающая калитка также имеет немало достоинств. Обычно её устанавливают без порога, создающего неудобства при выходе на улицу с детской коляской или велосипедом. Отсутствует препятствие для малышей, которые, преодолевая его, легко могут получить травмы. Однако после снежной ночи её открыть можно после соответствующей расчистки территории.
Вид калиток определяет не каркас, а тот материал, которым он заполнен. В связи с этим они бывают:
- деревянные;
- из профнастила;
- металлические;
- из кованого металла.
На калиточные дверцы, независимо от того встроенные или примыкающие, всегда тратится тот же материал, из которого сделаны ворота.
Чертеж с размерами ворот и встроенной калитки
Иначе вся конструкция будет выглядеть непривлекательно, даже нелепо. Поэтому приобретая деревянные доски или листы профнастила, надо учитывать размеры будущей примыкающей калитки.
Вернуться к оглавлениюДеревянная калитка
Издавна забор или вход на усадьбу обустраивали штакетником – неширокими деревянными планками, прибитыми гвоздями к поперечной перекладине. Какой-либо дополнительный каркас для укрепления входной конструкции не требовался. Соорудить её очень просто, а домашнему умельцу не понадобятся профессиональные навыки плотника.
Чтобы укрепить деревянные входные сооружения, придумали каркас из металла для крепления обшивочного материала. Такие ворота служат дольше, но древесина даже при самом тщательном уходе подвергается воздействию насекомых, атмосферных осадков, температурных перепадов.
Конструкция деревянных ворот и встроенной калитки
Она изнашивается значительно быстрее, чем металлические детали. Чтобы сделать своими руками деревянную калитку рядом с воротами, не потребуется много времени, если она проектировалась в заборе ещё до его возведения. Стоить хозяину будет совсем недорого, даже если использовать доски высокого качества. Здесь не обойтись без
- дверных навесов;
- ручки, защёлки;
- саморезов;
- антисептического раствора для обработки древесины;
- грунтовки по дереву, лака;
- бетонного раствора.
Общий порядок установки своими руками предельно прост. Доски, которые заранее обработаны антисептиком, на ровной горизонтальной поверхности выкладывают в виде будущей дверцы.
Схема с размерами для изготовления встроенной калитки из дерева
К верхнему и нижнему краю прибивают две поперечные перекладины и одну диагональную. Затем устанавливают заранее приготовленные опорные столбы с боковинами.
Расстояние между опорами равняется ширине калитки плюс 2–3 см. Глубина их погружения определяется уровнем промерзания грунта. Они должны стоять на непромерзающей земле. Затем навешивают створку, покрывают её грунтовкой по дереву, лаком. Дверную ручку и защёлку можно прикреплять в последнюю очередь. При аккуратном использовании такая конструкция прослужит 10 лет.
Калитка из металлического штакетника и профлиста
Позже появился металлический штакетник, который укрепил распашные оградительные сооружения, придал им совершенно новый вид. Этот материал по сравнению с деревом удлиняет срок эксплуатации калиточной дверцы в три раза. Однако текущий уход обязателен, а в первую очередь покраска и ремонт.
Металлический штакетник, обработанный полимерным составом, может иметь самые разнообразные оттенки. У него большие дизайнерские возможности создания цветовой гармонии в ансамбле с кровельной черепицей и кирпичными стенами дачи или частного городского дома.
Распашные ворота, оборудованные стальным штакетником, очень прочные. Стоимость их гораздо ниже, чем кирпичных или каменных. Металлический каркас покрывают штакетником с некоторым просветом, поэтому в отличие от глухих перекрытий он создает меньшую парусность при напоре сильного ветра.
Пример встроенной калитки из профлиста
Это очень важно для дачи, которая не может быть защищена рядом стоящими высокими зданиями. А последовательность монтажа такая же, как при установке калиток из дерева. Используются обычные крепёжные материалы и инструменты.
Профнастил также обладает множеством достоинств.
Профлист лёгок, поэтому монтаж сооружений в заборе из распашных дверей можно выполнить своими руками, не привлекая сложной строительной техники.
Чертеж с размерами каркаса металлической калитки
При монтаже не обойтись без следующих электроинструментов:
- сварочного аппарата;
- болгарки;
- шуруповёрта.
Установка опорных столбов производится по тем же правилам, как при сооружении калитки из дерева или стального штакетника. Если же распашные створы уже установлены, то можно в одну из них вмонтировать врезную калитку.
Притом всё это можно сделать своими руками.Вернуться к оглавлениюКалитка из кованого металла
Воротами и калитками из металла украшают не только заборы для дачи, шикарных усадеб, коттеджей, но и окружающий ландшафт. А металлические элементы ковки создают атмосферу, напоминающую времена расцвета ренессанса. Сделать их своими руками далеко не каждому по плечу. Тут необходимо соблюдать довольно сложную технологию холодной или горячей ковки с использованием специального оборудования. Столбы для будущей калитки должны быть достаточно прочными, поэтому их делают обычно из кирпича.
Оригинальный дизайн ворот и калитки из кованого металла
Самый надёжный вариант – это установить столбики из профильной трубы или другого материала, к которым будут крепиться завесы, и обложить их кирпичной кладкой. Предварительно металл обрабатывают, удаляя зачистным кругом болгарки пятна коррозии. Затем промывают бензином, чтобы удалить следы технических масел.
Глубиной в 1 м в земле выкапывают ямки, вставляют туда металлические столбики и укрепляют утрамбованным щебнем. При этом, используя отвес, постоянно проверяют их строго перпендикулярное положение. Сверху заливают бетонный раствор. Готовые опоры обкладывают кирпичом.
Достаточно эффективны и другие варианты. Например, каждая опора может стоять на отдельной бетонной основе или на ленточном заборном фундаменте, который уложен по периметру участка и продолжается под входными сооружениями. Такая монолитность обеспечивает высокую прочность всей оградительной системы, в том числе ворот и калиточного входа.
Вариант конструкции и схема ворот со встроенной калитки
В таком случае для укладки ленты фундамента своими руками потребуется время, соответствующий строительный материал и неукоснительное выполнение технологии укладки. Тогда по окончании всех этих работ не придётся после зимы переделывать покосившиеся, просевшие распашные створы и калитку.
Самая простая калитка из металла – это рамный каркас с приваренной к нему сплошной подложкой без каких-либо дополнительных украшений. Всего лишь её покрывают битумным лаком.Однако такие металлические конструкции встречаются не так часто и, как правило, для обустройства дачи, а не приусадебного участка городского дома.
Тренд последних лет – это распашные фасадные сооружения с ажурными гнутыми элементами и великолепными деталями горячей ковки. Калитками из кованого металла сегодня никого не удивишь. Их устанавливают, прежде всего, не для обустройства дачи, а для фешенебельного коттеджа или загородной усадьбы.
Вариант оформления встроенной кованой калитки
Они побудили возобновление древнего ремесла и возникновение новых современных технологий, имитирующих элементы ковки. Такие дверцы с декоративной обрешёткой долговечны, обладают очень высоким качеством. Они дорого стоят, но это достаточно надёжное вложение денег, которое пригодится не одному поколению владельцев.
Монтаж таких калиток успешно осуществляют своими руками посредством сварки или с использованием креплений на болтах. Первоначально сваривают рамный каркас, который должен быть на 2–3 см уже входного проёма. Затем, уложив его на ровную горизонтальную поверхность, укрепляют посередине перемычкой, роль которой может выполнять декоративная деталь.
В соответствии с заранее продуманным рисунком калитки в пределах рамы раскладывают литые украшения.
Пока они не закреплены, их можно перекладывать в поиске самого привлекательного варианта. Найдя его, элементы декора закрепляют, а сварочные швы обрабатывают зачистным кругом болгарки. Замок, защёлку или засов можно прикрепить к дверце, когда она уже будет подвешена к несущей опоре конструкции. После зачистки её покрывают грунтовкой и краской.
Есть ещё двустворчатые распашные калитки, которые содержат лучшие качества различных материалов. Например, стальной уголок используют, чтобы укрепить каркас, а раму дополняют коваными декоративными элементами. Если хозяин желает, чтобы прохожие не видели, что делается во дворе дачи или усадьбы, то внутреннее пространство заполняют профнастилом или деревом. Дизайнерских вариантов очень много для выражения вкусов и привязанностей владельца.
Монтаж встроенной калитки
Если распашные створы уже установлены без встроенной калиточной дверцы, то её можно вмонтировать своими руками. Правда, вставить её в кованое сооружение не получится без нарушения его целостности и красоты. Проще всего её можно врезать в обшивку из дерева или профнастила. При этом не понадобиться установка дополнительных несущих опор. А общий внешний вид конструкции не пострадает.
Для такой операции понадобятся дополнительные руки, чтобы снять одну из половинок ворот и уложить на ровную поверхность.
Иначе после окончания монтажа вся конструкция может оказаться перекошенной. Далее предстоит полная переделка створки. Её начинают с демонтажа обшивки.
После чего приступают к монтажу коробки, внутрь которой должен свободно входить заранее приготовленный и обшитый каркас калиточной дверцы. Ширина её примерно 80 см, а высота определена размером большой створки, в которую она вставляется.
Саморезами или другими крепёжными средствами к верхней и нижней перемычке ворот крепятся стойки. В зависимости от того, с какой стороны к ним будут приварены навесные петли, встроенная дверца будет открываться внутрь или наружу.
Встроенная калитка из профлиста открывающаяся во внутрь
Предпочтительно все узлы крепить лёгкими сварочными прихватками. Болгаркой их легко удалить, если придётся что-то подгонять и переделывать. Последний этап – это возвращение демонтированной площади распашной конструкции её прежнего вида.
виды, расчет материалов, фото и нюансы монтажа
Каждый человек пытается в меру своих возможностей обезопасить себя и свое имущество. И для этого он предпринимает различные меры. Если речь заходит о дачном участке, то его владелец в обязательном порядке должен позаботиться о наличии таких конструкций, как забор, ворота и калитка. В то же время многим из нас нравится, чтобы вокруг нас находились красивые вещи.
Поэтому вполне понятно стремление многих владельцев дачных участков устанавливать не просто ограждения, а выделяющиеся декоративным оформлением конструкции. Среди доступных сегодня вариантов большой популярностью пользуются ворота и калитки из профнастила, которым по силам обеспечить не только надежную защиту от проникновения, но и сделать дачу более привлекательной.Содержание
1 Разновидности ворот из профнастила для дачных участков
1.1 Распашные ворота
1.2 Откатные и раздвижные ворота
2 Расчет материалов для забора из профнастила
3 Установка ворот с калиткой из профнастила
4 Расчет материалов для ворот и калитки из профнастила
5 Этапы работ по созданию ворот из профлиста
5. 1 Установка стоек
5.2 Монтаж створок ворот и калитки
5.3 Установка профнастила
Разновидности ворот из профнастила для дачных участков
Каждый новоиспеченный владелец дачного участка, получив клочок земли, первым делом устраивает ограждение по всему периметру, чтобы исключить проникновение на территорию посторонних лиц. Наряду с забором, устраиваются ворота, благодаря которым обеспечивается удобство доступа на дачу. Ворота различаются:
- конструкцией;
- материалом, из которого они изготовлены.
Когда стоит задача изготовить недорогую конструкцию, то чаще всего владельцы участков делают выбор в пользу профилированного листа. Из этого материала построить забор и ворота можно без больших проблем.
Решение огородить свой дачный участок забором из профнастила достаточно правильное и рациональное. Главное преимущество этого материала состоит в том, что соорудить забор можно своими силами, не прибегая к помощи специалистов. Это дает возможность для экономии на сооружении ограждения. Даже если ранее вы не имели опыта в возведении забора, то вы сможете быстро освоить основные моменты технологии строительства забора из профнастила.Еще одна причина построить забор именно из профнастила заключается в том, что конструкция такого ограждения достаточно простая. Сам материал стоит недорого, поэтому ваши затраты на создание ограждения будут минимальными. К тому же профнастил прост в обработке, поэтому в ходе этой работы вы не столкнетесь с большими сложностями. Вам не потребуется приобретать дорогой инструмент для выполнения этой работы.
Когда сооружается забор, то есть всего несколько способов, которые могут быть использованы при его возведении. Что же касается ворот, то здесь выбор несколько больше, поэтому можно подобрать наиболее подходящую конструкцию.
youtube.com/embed/_gZcBC8kZxo» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>Распашные ворота
Ворота из профнастила можно сделать распашными. Такой вариант конструкции является наиболее простым в плане реализации. Кроме этого, существуют ворота раздвижного и откатного типа. Устраивать на своем участке распашные ворота можно лишь в том случае, если перед местом их размещения есть достаточно свободного пространства для открытия створок. Если вы планируете создать ворота с небольшими створками, то в этом случае даже в условиях ограниченного места эти ворота не потеряют своей функциональности.Откатные и раздвижные ворота
Ворота откатного и раздвижного типа следует использовать в тех местах, где недостаточно пространства для распашных конструкций. Однако их установка связана с определенными сложностями, выражающимися в необходимости установки механизма сложной конструкции. Кроме того, такие ворота предъявляют определенные требования к участку.
Расчет материалов для забора из профнастила
Чтобы не купить лишнего, необходимо еще до того, как отправляться в магазин, произвести все необходимые расчеты. В качестве условия поставим, что забор и ворота будем изготавливать из профлиста с ребром не более 2,1 мм. В качестве стоек будем использовать металлические трубы. Подбирая их, необходимо отдавать предпочтение изделиям с диаметром 60 мм. Поперечными элементами конструкции выступают также металлические трубы, у которых сечение должно составлять 60х25 мм. По своему виду они должны представлять прямоугольник, а металл для них должен быть небольшой толщины, не более 2 мм.
Теперь необходимо определить площадь профилированного листа, который потребуется для работ. Сначала нужно определиться с тем, какой высоты будет забор. Чтобы не столкнуться с большими сложностями, необходимо выбирать цифру, которую можно разделить без остатка на число 12. Это связано с тем, что обычно листы профлиста имеют длину 12 м. Такой вариант позволит сэкономить денежные средства и избежать возникновения остатков. Периметр участка необходимо заранее измерить рулеткой. Из полученного результата нужно вычесть ширину ворот и калитки. Обычно эта конструкция занимает около 6 м.
После этого необходимо посчитать количество труб, которые потребуются для забора, а также их параметры. При возведении забора до 30% длины трубы, которая будет выступать в качестве стоек, скрывается в земле. А та часть стойки, которая располагается выше, должна вместить высоту профлиста. Таким образом, если вы хотите устроить на своем участке забор высотой 2 м, то для стоек необходимо выбирать трубы длиной 2,7 м.
Теперь необходимо рассчитать поперечные лаги. Их закрепление происходит в два ряда для забора высотой 2 м. Если вы хотите более высокий забор, то в этом случае потребуется три ряда. Чтобы в процессе работы не возникало перерывов, необходимо подумать и о крепеже. При возведении забора обычно в качестве такового используются саморезы.
Установка ворот с калиткой из профнастила
Когда вы провели все необходимые расчеты и закупили в соответствии с ними необходимый материал, можно переходить к работе на участке.
Схема установки забора из профнастила.
- Подготовка ям под стойки. Сначала необходимо наметить место, в котором будут устанавливаться ворота. Теперь здесь начинаем делать ямку для первого столба забора. Чтобы облегчить себе задачу по созданию ям для столбов, следует использовать ручной бур. Это сэкономит время и силы. Далее с интервалом 2 метра необходимо сделать все последующие ямы для столбов. На дно каждой необходимо уложить слой гравия и тщательно утрамбовать. Он будет выступать в качестве подушки. Его толщина должна составлять 10 см. После этого выполняется заливка бетоном. Для создания этой смеси необходимо использовать цемент марки М400 и гравий. Соотношение этих двух компонентов должно составлять 1:4.
- Установка стоек. Перед тем как производить установку в ямы подготовленных труб, необходимо выполнить окрашивание. Внизу каждой стойки следует наварить крест из кусочков металлического профиля. Эта мера позволит повысить устойчивость столба будущего забора. После установки стойки выполняется заливка бетона и расштыковка. Последняя позволяет выпустить воздух из бетона и обеспечить надежность крепления стойки.
- Поперечные лаги и профлист. Самый простой способ закрепления лаг — их приваривание при помощи электросварки. Если у вас в распоряжении нет сварочного аппарата, то можно воспользоваться креплением на болты и гайки. Однако это потребует больше времени и сил. К тому же придется помучиться с созданием сквозных отверстий. При создании крепления необходимо отступить от верха трубы и от земли 20 см. После завершения работы нужно выполнить окрашивание поперечных профилей. Затем можно переходить к навешиванию листов профнастила. Выставление листов производится по уровню. Закрепление выполняется при помощи шуруповерта на одно ребро. Между собой листы выставляются на одно ребро.
Расчет материалов для ворот и калитки из профнастила
Когда забор построен, необходимо подумать об установке ворот и калитки. Мы решили устраивать ворота распашного типа, которые будут иметь отдельную калитку. Ширина каждой створки будет 2-4 м. Высота должна быть такой же, как и забора. Размер калитки должен быть шириной около 1 м. Крепление распашных элементов будет производиться на две петли. Чтобы обеспечить надежность конструкции, можно установить еще и третью. Для создания периметра ворот используется прочный профиль 50х50 мм. Немного меньше по размеру берутся поперечные лаги. Отметим, что поперечные элементы могут быть такими же, как и в самом заборе, а можно сделать их как диагональные прямые.Сварку элементов необходимо производить на горизонтальной поверхности еще до того, как они будут закреплены на петли. Большое значение имеет соблюдение прямого угла между элементами. Для этого необходимо создать приспособление, представляющее собой два деревянных бруска, соединенных под прямым углом. Выложив на это приспособление металлические детали, выполняется их прихватывание электрической сваркой, а после проверки прямого угла можно приваривать их основательно. Когда каркас будет готов, на него навешиваются петли.
Этапы работ по созданию ворот из профлиста
Теперь можно переходить к основной фазе работ — непосредственному созданию ворот и калитки из профнастила. Дело это не такое и сложное, поэтому каждому по силам справиться с ним самостоятельно.
Установка стоек
Так как забор уже установлен, то стойки для ворот необходимо расположить в непосредственной близости от столбов ограждения.
Сначала необходимо выкопать яму глубиной 1 м. В неё нужно насыпать 15 см гравия, а потом тщательно утрамбовать.
После этого готовим бетон, используя в качестве основных компонентов:
- цемент марки М400;
- песок;
- щебень.
Все эти компоненты необходимо брать в пропорции 1:2:4. На конце каждого столба необходимо сделать крест, используя остатки профиля. Потом стойка устанавливается вертикально в яму и заливается подготовленным бетонным раствором. Далее нужно подождать несколько дней, пока бетон окрепнет и будет надежно зафиксирован.
Монтаж створок ворот и калитки
Перед тем как установить ворота и калитку, необходимо отметить места, где будет навариваться вторая часть петель. Для этого створки устанавливаются на какой-нибудь упор, например, кирпич. Потом выполняется подравнивание со столбами. После проверки уровня необходимо выполнить пометку на столбе, к которому потом будет привариваться вторая часть петель. После этого можно навешивать каркас. С калиткой производится то же самое.
Установка профнастила
Для крепления листов профнастила к конструкции используются саморезы. Можно воспользоваться и болтами, однако это потребует больше времени и сил. Потом необходимо взять профилированный лист, из которого изготовлен забор, и вырезать детали нужной ширины. Если одного листа не хватает для изготовления створки, то используется второй лист нужного размера. Вырезается кусок требуемых размеров. Оба листа располагаются внахлёст. Потом они закрепляются саморезами. На этом работу можно считать завершенной. После этого остается установить на калитку и ворота замки и задвижки.Забор и ворота с калиткой – обязательный атрибут любого загородного участка. Если вы только приобрели земельный участок в собственность, то в первую очередь необходимо позаботиться о заборе, чтобы исключить проникновение на вашу собственность посторонних людей. Чтобы сэкономить на заборе, следует использовать такой материал, как профнастил. Он стоит недорого, технология строительства с его использованием достаточно простая.
Освоить её может даже человек, который не имеет опыта в строительстве заборов. В сети интернет можно найти инструкцию, которая позволит построить надежный забор и ворота из профнастила. Фото наглядно показывают, насколько разнообразными они могут быть. Правильно выполнив все работы, вы получите надежный забор и ворота, которые обеспечат безопасность и защиту от посторонних взглядов при пребывании на загородной фазенде.
- Автор: Анна Николаевна Мирошниченко
- Распечатать
Оцените статью:
(4 голоса, среднее: 3.5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
404: Страница не найдена
Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.
Что я могу сделать сейчас?
Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:
Поиск- Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск
- Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs.com.
- Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы
Просмотр по категории
ПоискСеть
- беспроводная ячеистая сеть (WMN)
Беспроводная ячеистая сеть (WMN) — это ячеистая сеть, созданная путем соединения узлов беспроводной точки доступа (WAP), установленных в …
- Wi-Fi 7
Wi-Fi 7 — это ожидаемый стандарт 802.11be, разрабатываемый IEEE.
- сетевая безопасность
Сетевая безопасность охватывает все шаги, предпринятые для защиты целостности компьютерной сети и данных в ней.
ПоискБезопасность
- Что такое модель безопасности с нулевым доверием?
Модель безопасности с нулевым доверием — это подход к кибербезопасности, который по умолчанию запрещает доступ к цифровым ресурсам предприятия и . ..
- RAT (троянец удаленного доступа)
RAT (троян удаленного доступа) — это вредоносное ПО, которое злоумышленник использует для получения полных административных привилегий и удаленного управления целью …
- атака на цепочку поставок
Атака на цепочку поставок — это тип кибератаки, нацеленной на организации путем сосредоточения внимания на более слабых звеньях в организации …
ПоискCIO
- Пользовательский опыт
Дизайн взаимодействия с пользователем (UX) — это процесс и практика, используемые для разработки и внедрения продукта, который обеспечит позитивное и …
- соблюдение конфиденциальности
Соблюдение конфиденциальности — это соблюдение компанией установленных правил защиты личной информации, спецификаций или …
- контингент рабочей силы
Временная рабочая сила — это трудовой резерв, члены которого нанимаются организацией по требованию.
SearchHRSoftware
- Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
- удержание сотрудников
Удержание сотрудников — организационная цель сохранения продуктивных и талантливых работников и снижения текучести кадров за счет стимулирования …
- гибридная рабочая модель
Гибридная модель работы — это структура рабочей силы, включающая сотрудников, работающих удаленно, и тех, кто работает на месте, в офисе компании…
SearchCustomerExperience
- CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) аналитика
Аналитика CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) включает в себя все программные средства, которые анализируют данные о клиентах и представляют. ..
- разговорный маркетинг
Диалоговый маркетинг — это маркетинг, который вовлекает клиентов посредством диалога.
- цифровой маркетинг
Цифровой маркетинг — это общий термин для любых усилий компании по установлению связи с клиентами с помощью электронных технологий.
Интеграция high-k/металлических ворот: гейты сначала или гейты в последнюю очередь?
Исполнительный обзор Внедрение новых материалов для стеков затворов (затворы high-k/metal) позволило возобновить действие закона Мура на узлах 45/32 нм, когда обычные стеки затворов Poly/SiON исчерпали себя. Однако недавно были предложены различные схемы интеграции этих новых материалов, традиционно называемые «затвор в первую очередь» и «затвор в последнюю очередь». Каковы варианты интеграции и проблемы, связанные с интеграцией таких новых материалов? Каковы основные электрические преимущества HK/MG? Каков диапазон применения каждого из двух подходов. В этой статье обсуждаются эти и другие вопросы, возникающие в связи с этой прорывной технологией. |
Thomas Y. Hoffmann , Imec, Лёвен, Бельгия
С момента появления МОП-устройств более 40 лет назад SiO2 служил предпочтительным изолятором затвора транзистора. Толщина электрического оксида (EOT) масштабировалась со скоростью ~0,7x за поколение примерно до узла 130 нм, но масштабирование замедлялось на узлах 90 нм и 65 нм, поскольку в SiO2 заканчивались атомы, а мощность утечки затвора ограничивала дальнейшее масштабирование, как показано на Рис. 1 [1].
Рис. 1. Технологическая дорожная карта Intel, показывающая, как переход от Poly/SiON к металлическим воротам/high-k (MG/HK) позволил возобновить масштабирование электрического Tox, при этом сдерживая утечку затвора [1]. |
Технология HK/MG обещает обеспечить традиционное масштабирование транзистора, а также снижение энергопотребления в режиме ожидания благодаря уменьшению утечки затвора. В качестве примера возьмем план развития технологий Intel ( рис. 1 ), переключение на HK/MG на узле 45 нм позволило возобновить масштабирование диэлектрика электрического затвора, при этом утечка затвора уменьшилась более чем в 10 раз.
На уровне устройства улучшение производительности, достигнутое за счет внедрения HK/MG, является двукратным. Учитывая уравнение в приближении длинного канала (1), ток возбуждения увеличивается с HK/MG за счет более высокой емкости затвора, что является результатом более высокой диэлектрической проницаемости ε0 диэлектрика с высоким k по сравнению с SiO2, наряду с масштабированием Tinv благодаря металлическому затвору. (подавление полиистощения).
где A — площадь конденсатора (ШxД), ε 0 диэлектрическая проницаемость в вакууме.
Однако на производительность при высокой рабочей тактовой частоте может отрицательно повлиять увеличение емкости затвора, даже если ток возбуждения устройства улучшится. Чтобы свести к минимуму этот штраф при использовании HK/MG, необходимо одновременно уменьшить длину затвора транзистора. Как показано в рис. 2 [2], это (минимизация штрафа) может быть легко достигнуто благодаря превосходному электростатическому контролю HK/MG по сравнению с Poly/SiON.
Рис. 2. Масштабирование электрических токов HK/MG по сравнению с Poly/SiON обеспечивает более высокий управляющий ток, а также масштабирование Lgate благодаря улучшенному электростатическому контролю [2]. |
Что касается вариантов материалов для high-k, обширные исследования проводились более 10 лет. Принимая во внимание многие требования к диэлектрику под затвором (например, высота барьера, диэлектрическая проницаемость, термическая стабильность, качество интерфейса, совместимость с электродом затвора), конвергенция в сторону пленок с высоким k на основе Hf (таких как HfSiO и HfO 2 ). Однако это не совсем так для металлического электрода, безусловно, из-за большой чувствительности различных параметров обработки к конечной эффективной работе выхода пакета затворов. Среди многих кандидатов азотированные металлы с почти средней зоной зазора, такие как TiN или TaN, возможно, являются одними из наиболее распространенных материалов, рассматриваемых сегодня.
Возможные схемы интеграции для HK/MG
В первые дни поиска КМОП-решения HK/MG был предложен довольно деструктивный подход, основанный на полном силицировании поликремниевого электрода затвора, называемый FUSI. [3]. Этот подход, сначала очень многообещающий из-за простоты интегрирования, позже был отвергнут из-за сложности управления силицидной фазой для достижения низкого значения V Т устройства.
На сегодняшний день остаются два основных варианта интеграции: первый затвор (часто называемый MIPS, поликремний с металлической вставкой) и последний затвор (также называемый RMG, сменный металлический затвор). Термины «первый» и «последний» относятся к тому, осаждается ли металлический электрод до или после высокотемпературного активационного отжига (отжигов) потока.
Рис. 3. Спад эффективной рабочей функции (EWF) к середине зазора при тонком EOT для MIPS, независимо от толщины металлического затвора (2 нм или 10 нм). |
Подход «сначала ворота» был первоначально разработан Sematech и возглавляемой IBM Fishkill Alliance. Он основан на очень тонких покровных слоях — Al 2 O 3 для PMOS и LaO x для транзисторов NMOS — для создания диполей, которые устанавливают пороговое напряжение устройства. Однако сообщалось о термической нестабильности в устройствах HK/MG, которая может привести к сдвигу порогового напряжения и повторному росту стопки затворов. Эта проблема особенно актуальна для pMOS при масштабировании EOT, как показано на рис. 9.0120 Рис. 3 [4]. При таких агрессивных EOT становится ясно, что RMG может обеспечить значительно более высокий EWF (что означает более низкий pMOS V T ), чем MIPS. Обратите внимание, что эта конкретная проблема существенно препятствует использованию Gate-First для высокопроизводительных приложений. Для приложений с низким энергопотреблением (LSTP) или DRAM, где требования V T и EOT, как правило, более смягчены, принцип «сначала затвор» остается очень жизнеспособным и многообещающим вариантом интеграции экономичного решения HK/MG CMOS [5,6].
Тем не менее, значительные усилия по включению Gate-first для высокопроизводительных приложений все еще продолжаются. Один многообещающий обходной путь к высокому V 9Предлагаемая задача 0160 T состоит в формировании методом эпитаксии SiGe-канала для pMOS-приборов [7]. Этот подход по своей сути снижает V T (за счет смещения валентной зоны) и обеспечивает дополнительное преимущество более высокой подвижности дырок, чем в Si. Тем не менее, дополнительные затраты, связанные с этой эпитаксией, имеют тенденцию компенсировать преимущество в сложности процесса, заключающееся в том, что затвор первый по сравнению с затвором последним.
Второй способ интеграции HK/MG, с так называемым гейт-последним процессом, изначально был разработан Intel, реализовав его в своей 45-нм технологии [1]. В этой итерации диэлектрик из гафния был нанесен на ранней стадии потока, до того, как был создан расходуемый затвор из поликремния. После высокотемпературных циклов S-D и силицидного отжига фиктивный затвор удалялся, а электроды с металлическим затвором наносились последними. Совсем недавно Intel представила в своей 32-нм технологии несколько иную схему, в которой high-k наносится последним, прямо перед металлическими электродами затвора и после полного удаления фиктивных затворов. Одним из возможных преимуществ этого нового подхода является повышение надежности и мобильности устройства при масштабировании EOT, которое может быть значительно ухудшено, когда диэлектрик с высоким k проходит через высокие тепловые ступени потока, как и в случае подхода «затвор-сначала». [8].
Недавно компания UMC раскрыла гибридный подход к интеграции HK/MG, объединяющий как гейт-первый (для nMOS), так и гейт-последний (для pMOS) [9]. Это позволяет решить одну из основных проблем, связанных с первым затвором при работе с высокопроизводительными приложениями, а именно высокую pMOS V T при масштабируемом EOT, избегая при этом полной комплексной интеграции CMOS с последним затвором, которая требует нескольких шагов CMP. и двойной металлический затвор. Подобно 45-нм техпроцессу Intel, этот подход основан на первой схеме high-k, поэтому, если не будет достигнут значительный прогресс в улучшении термической стабильности слоев high-k, масштабируемость этого подхода для узлов ниже 32-нм может быть ограничена. сложно. В этих продвинутых узлах надежность и мобильность обычно быстро ухудшаются на целевом EOT.
Одним из вопросов, часто возникающих в связи с гейтом-последним, является сложность его процесса. Как описано Intel [10], формирование двойных металлических затворов включало несколько критических этапов CMP. Чтобы сохранить достаточное окно процесса, такой подход требует более ограниченных правил проектирования (RDR), таких как подход к одномерному проектированию (где все вентили выровнены в заданном направлении). Тем не менее, на узле 28 нм, и тем более на узле 22 нм, это ограничение компоновки в любом случае становится основным из-за ограничений литографии. Следовательно, более высокая гибкость конструкции Gate-first может исчезнуть для будущих узлов, поскольку потребуется реализовать все больше и больше RDR.
Помимо 22-нм узла, сама архитектура устройства может измениться с обычной планарной на многозатворную (например, FinFET или Trigate), чтобы еще больше улучшить электростатический контроль устройства. Эти 3D-устройства могут оказать существенное влияние на стратегию интеграции HK/MG. Скорее всего, подход на основе CMP (как в сегодняшнем потоке RMG) станет чрезвычайно сложным, если не невозможным, что сделает схему «сначала ворота» единственным решением.
Рис. 4. Плюсы и минусы различных вариантов интеграции HK/MG. После отказа от FUSI сегодня активно разрабатываются только ворота в первую очередь (также обычно называемые MIPS) или ворота в последнюю очередь (или RMG). |
Заключение
На сегодняшний день активно разрабатываются два основных пути интеграции high-k и металлических вентилей, необходимых для непрерывного масштабирования производительности. Так называемые подходы «затвор-первый» и «затвор-последний» имеют как плюсы, так и минусы, как показано на рис. 4.0160 T ), возможно, наиболее подходящим выбором является гейт-первый. Однако для высокопроизводительных приложений необходимо рассматривать комплексные решения (такие как SiGe-канал для pMOS), чтобы удовлетворить требования к производительности с помощью процесса Gate-First. В заключение, вполне вероятно, что мы увидим компании, использующие различные стратегии для интеграции HK/MG, в зависимости от их продуктового портфеля.
Каталожные номера
1. К. Мистри и др., «45-нанометровая логическая технология с транзисторами High-k+Metal Gate, Strained Silicon, 9Медные межсоединительные слои, 193-нм сухое моделирование и упаковка без содержания свинца, «IEDM Tech. Dig., стр. 247-250, 2007.
2. К. Хенсон и др., «Масштабирование длины затвора и высокие токи возбуждения для высокопроизводительной технологии SOI с использованием High-k/Metal Gate», IEDM Tech. Коп., стр. 645-648, 2008.
3. П. Ранаде и др., «Высокопроизводительные 35-нм КМОП-транзисторы LGATE с металлическим затвором NiSi (FUSI), одноосными напряженными кремниевыми каналами и оксидом затвора 1,2 нм», IEDM Tech. Коп., с. 217, 2005.
4. Л. Рагнарссон и др., «Ultralow-EOT (5 Å) Gate-First и Gate-Last High Performance CMOS, достигнутая за счет оптимизации электрода затвора», IEDM Tech. Коп., стр. 663-666, 2009.
5. Ф. Арно и др., «32-нанометровая КМОП-технология общего назначения для высокопроизводительных приложений при низком напряжении», IEDM Tech. Dig., стр. 633-636, 2008.
6. Т. Томимацу и др., «Экономичная 28-нм LSTP CMOS с использованием технологии Gate-First Metal Gate/High-k», VLSI Tech. Коп., стр. 36-37, 2009.
7. Х. Р. Харрис и др., «Разработанный диапазоном Low PMOS VT с High-k/Metal Gates, представленный в двухканальной схеме интеграции CMOS», VLSI Tech. Коп., стр. 154-155, 2007.
8. К. Чой и др., «Чрезвычайно масштабируемый стек Gate-First High-k / Metal Gate с EOT 0,55 нм с использованием новых методов очистки межфазного слоя для 22-нм технологических узлов и выше», VLSI Tech. Коп., стр. 138-139, 2009.
9. К. Лай и др., «Новый гибридный процесс High-k/Metal Gate для 28-нм высокопроизводительных КМОП-транзисторов», IEDM Tech. Коп., стр. 655-658, 2009 г..
10. C. Auth и др., «45-нанометровые транзисторы High-k + Metal Gate с усиленной деформацией», VLSI Tech. Коп., стр. 128-129, 2008.
Биография
Томас Ю. Хоффманн получил степень доктора философии в 2000 г.