- •1. Интегральная электроника: основные направления, особенности конструкций и технологии изделий.
- •2. Микроэлектроника: этапы развития, основные понятия.
- •3. Опто- и функциональная электроника.
- •4. Классификация имэ по конструкторско-технологическим и функциональным признакам.
- •5. Элементы полупроводниковых ис: структура и свойства биполярных и униполярных (полевых) транзисторов.
- •7. Планар техн-гия. Осн гр операций тп изгот-я изделий мэ
- •8.Особенности проектирования изделий микроэлектроники.
- •9. Подложки полупроводниковых и гибридных микросхем: материалы, методы получения и обработки.
- •11. Формирование пленочных структур методами испарения (термического и электронно-лучевого).
- •12. Формирование пленочных структур методами распыления (катодного, магнетронного, ионно-лучевого и др.).
- •13. Эпитаксиальное наращивание слоев. Назначение и виды полупроводниковых эпитаксиальных структур.
- •14. Формирование конфигурации пленочных элементов и окон в пленках (фото-, рентгено- и электронография, электронное фрезерование и др.).
- •15.Формирование областей с различными электрофизическими характеристиками: физические основы и особенности диффузионное и ионного легирования.
- •16. Технология диффузионного и ионного легирования пп подложек,
- •17. Придание материалам и элементам требуемых свойств термообработкой (отжиг пленок, вжигание контактов, активирующий
- •18. Основные этапы тп сборки и герметизации (разделение пластин на кристаллы, сварка, пайка, склеивание и др.).
- •19. Разделение пластин на кристаллы, корпусирование и сборка.
- •20. Основные виды контрольных и испытательных операций.
- •21. Основные операции типового тп изготовления ттлш сбис на
- •22. Типовой тп изготовления полупроводниковой ис на униполярных (полевых) транзисторах.
- •1. Что такое степень интеграции ис, чем она ограничивается?
- •2. В чем преимущества оптоэлектронных приборов перед приборами с электрическими связями?
- •3.Что дает применение базовых матричных кристаллов (бмк) при проектировании ис?
- •4. Какие методы удаления материала называются «сухими» и в чем их преимущества перед традиционными «мокрыми»?
- •5. Что положено в основу классификации изделий мэ по функциональным признакам?
- •6.Какие виды конденсаторных структур применяются в составе ис, в чем преимущества одних перед другими?
- •7.В чем отличие гомоэпитаксиальных структур от гетероэпитаксиальных, где применяются такие структуры?
- •8. Назовите преимущества униполярных транзисторных структур перед биполярными.
- •9. Почему в качестве базового конструктивного элемента ис принята транзисторная структура?
- •10. Какие виды резисторов применяются в составе ис, в чем преимущества одних перед другими?
- •11. Что является конечным продуктом проектирования имэ, что понимают под физической структурой ис.
- •12. Какие недостатки обычного термического испарения устраняются при использовании электронно-лучевого испарения?
- •13. Что скрывается за понятием «вакуумная гигиена», как она обеспечивается в производстве ис?
- •14. В чем сущность планарной технологии? Назначение входящих в нее основных операций.
- •15. На каких стадиях тп изготовления ис применяется обработка резанием?
- •16. Какие функции в составе приборов и в ходе тп изготовления ис играет SiO2?
- •17. Почему в современной технологии сбис все чаще SiO2 заменяют Si3n4?
- •18. Каким методом получают самый качественный по диэлектричес-ким свойствам оксид кремния?
- •19. Чем молекулярно-лучевая эпитаксия отличается от эпитаксии, основанной на газотранспортных реакциях?
- •20.Почему магнетронное распыление обеспечивает более высокую производительность при получении тонких пленок по сравнению с другими ионно-плазменными методами?
- •21.Какие материалы и почему используют для изготовления термических испарителей?
- •22.Функциональное назначение и основные характеристики фоторезистов.
- •23. Какие методы микролитографии применяются при изготовлении ис с топологическими размерами элементов меньшими 0,5 мкм?
- •24.Основные недостатки контактной литографии и способы их устранения?
- •25.На чем основан процесс диффузионного легирования, какие преимущества и недостатки этого метода?
- •26. Что кроется за понятиями «загонка» и «разгонка»?
- •27. На чем основан метод ионного легирования, какие недостатки термической диффузии он устраняет?
- •28. Почему электрический контроль кристаллов ис проводится на пластинах в неразделенном состоянии? Как его осуществляют?
- •29.Какие корпуса обеспечивают наилучшую защиту ис? Из каких элементов они состоят?
- •30. Почему метод сквозного прорезания имеет преимущества перед методами скрайбирования?
- •32.На каких стадиях тп изготовления ис применяются операции сварки, пайки и склеивания?
- •33. Назовите основные методы операционного и заключительного контроля в технологии ис.
- •34.Каким видам испытаний подвергаются полупроводниковые приборы и ис.
- •1. Интегральная электроника: основные направления, особенности конструкций и технологии изделий.
- •2. Микроэлектроника: этапы развития, основные понятия.
13. Эпитаксиальное наращивание слоев. Назначение и виды полупроводниковых эпитаксиальных структур.
Эпитаксия –наращивание монокристаллических слоев Si и др. п/п за счет ориентирующего действия подложки. При гомоэпитаксии хим.состав подложки и наращенного слоя одинаков. При гетероэпитаксии -разные. В процессе выращивания в слое можно вводить легирующие примеси с нужным распределением концентрации, типом проводимости, величиной g . р-n-переходы в эпитаксиальных структурах более четкие и меньшей протяженности. Используются 3 основных м-да: 1.газофазные реакции. 2.вакуумное осаждение. 3.кристаллизация из жидкой фазы. Наибольшее распространение в технологии кремневых приборов имеет 1-ый метод, который называют хлоридным и заключается в восстановлении SiCl4 в реакторах горизонтального и вертикального типов с индукционным нагревом. Кремневые пластины устанавливаются на графитовых подставках, реактор в виде открытой трубы заполняют озоном или гелием и продувают Н2, который при Т=1200С удаляет с поверхности пластин загрязнения и SiO2. Далее проводится газовое травление пластин для удаления нарушения слоя смесью Н2 и паров HCl. Затем в поток газоносителя подают пары SiCl4 и газообразные диффузанты. В результате реакции SiCl4+2H2->Si=4HCl на поверхности подложки формируется эпитаксиальный слой с требуемыми электрическими свойствами. На процесс влияет Т=1100-13000С ориентация подложки, скорость потока газоносителя, концентрация в нем SICl4 и др.компонентов. Наибольшее применение в технологии имеют эпитаксиальные слои толщиной до 15-20мкм. Обеспечивается скорость роста от 0,1 до 1 мкм в мин. при Т=1100-13000С. Гетероэпитаксией выращивают слои монокремния на сапфире, такие структуры обеспечивают хорошую изоляцию элементов ИС между собой, более высокую нагрево- и радиационную стойкость приборов. Эпитаксиальные структуры п/п и соединений получают методами осаждения в вакууме, жидкофазных реакций и молекулярно-лучевой эпитаксии.
14. Формирование конфигурации пленочных элементов и окон в пленках (фото-, рентгено- и электронография, электронное фрезерование и др.).
Для гибридных и пленочных ИС, имеющих большие размеры, конфигурация осущ с пом. накладных трафаретов, кот.изгот-ся из бронзовой, танталовой, молибденовой фольги м-дами электро-эрозийной обработки. Контактные маски форм-ся на поверх. подложки из резистивных мат-лов, устойчивых к воздействию травителей. Они д.изм-ть свои cв-ва под действием экспонирующего излучения (УФ, рентгеновское,электронное). Соотв-но их называют фото-, рентгено-, электронорезистами, а процесс обр-ния на пов-сти подложки изображения топологией схемы д/последующей локал.обраб-ки назыв. литографией. Фоторезисты должны иметь высок. разрешающую способность. В завис от реакций, протекающих при облучении различают резисты: 1.негативные –топология негативна фотошаблону; 2.позитивные –наоборот. Осн.операции контактной литографии: А)- подготовка пов-сти подложки с смазкой SiO2. Б)- нанесение ФР. Его слой д.б.однородным, равномерным по толщине (0,3-0,8мкм). В)- сушка ФР д/обр-ния прочной пленки. Г)Перенос изображения с ФШ на ФР облучением его УФ. Если пр-с литографии многократно повт-ся, то важно точное совмещение рисунков. Д/этого на подложке есть система спец.меток. Д)- проявление скрытого изображения с пом. растворителей удаляются засвеченные/не- участки, Е)задубливание ФР д/улучш.его защитн.и мех.св-в при Т=200-2500С в теч.30-40 мин. Ж)- травление защитной маски SiO2 в окнах ФР и его удаление. Осн.«-»контактной фото-литографии: 1.быстрый износ дорогих и сложных в изгот-нии фото-шаблонов. 2.возн-ние дефектов на контактир-х областях(частично устраняется при проекционной ). Разреш.способность оптич. приборов не м.б.лучше Lизлучения/2, т.е.при исп-нии УФ излучения с l=0,2мкм, нельзя получить рисунок Эл-тов с размерами менее 0,5-0,8мкм. В техн-гии современной ИС широко применяются электронно-лучевая и рентгеновской литографии.«+»электронно-лучевой литографии: 1.Lизлучение на 2-3 порядка меньше, чем УФ; 2.большая глубина фокуса =>резкость; 3.более высок.плотность энергии; 4.хорошая управляемость лучем и возможность полной автоматизации ТП. Рентгенолитография подобна фотолитографии, но при экспонировании специальных резистов используется характеристическое рентгеновское излучение с L=0,1-10мкм. Исп-ся др.фотошаблоны, которые изгот-ся электронно-лучевыми методами.