Технологические основы електроники / TOE-RGR-2014
.pdf
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до оформлення розрахунково-графічних робіт
з дисципліни “ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОНІКИ” для студентів спеціальностей 6.05080201електронні прилади та пристрої, 6.05080202 - електронні системи, 6.05080102фізична та біомедична електроніка
денної та заочної форм навчання
Суми Сумський державний університет
2014
2
Методичні вказівки до оформлення розрахунково-графічних робіт
з дисципліни “ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОНІКИ”/ укладач Н.М.Опанасюк.− Суми : Сумський державний університет,
2013. − с.
Кафедра прикладної фізики
Методичні вказівки складені відповідно до навчальної програми. Вони містять зміст навчальної дисципліни, список літературних джерел до курсу, контрольні завдання та приклади відповідей на питання для студентів.
Вказівки призначені для допомоги викладачам та студентам під час роботи над курсом “Технологічні основи електроніки”.
3
1.1ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ
1.2Лекції
Розділ 1 ТЕХНОЛОГIЯ НАПIВПРОВIДНИКОВИХ IНТЕГРАЛЬНИХ МIКРОСХЕМ
1.1Загальна характеристика технологічного процесу.
1.1.1Особливостi виробництва напiвпровiдникових iнтегральних мiкросхем.
1.1.2Мiкроклiмат та виробнича гiгiєна.
1.1.3Елементи напівпровідникових інтегральних мікросхем.
1.1.4Вимоги до кремнiєвих пластин.
1.1.5Послідовність формування різних типів структур напівпровідникових мікросхем.
1.1.6Схема технологiчного процесу.
1.2 Легування напівпровідників.
1.2.1Фiзичнi основи процесу термiчної дифузiї.
1.2.2Практичнi способи проведення дифузiї.
1.2.3Методи вивчення характеристик дифузiйних шарiв.
1.2.4Загальна характеристика iонної iмплантацiї.
1.2.5Фiзичнi основи процесу іонної імплантації.
1.2.6Практичні методи проведення iонної iмплантацiї.
1.3Епітаксія.
1.3.1Автоепiтаксiя кремнiю хлориновим та силановим методами.
1.3.2Молекулярно-променева епiтаксiя.
1.4Літографія.
1.4.1Загальна характеристика фотолiтографічного процесу.
1.4.2Фоторезисти.
1.4.3Технологія фотолітографічного процесу.
1.4.4Фотошаблони та методи їх використання.
1.4.5Електронолiтографiя.
4
1.4.6Рентгенiвська лiтографiя.
1.4.7Іонна лiтографiя.
Розділ 2 ТЕХНОЛОГIЯ ГIБРИДНИХ IНТЕГРАЛЬНИХ МIКРОСХЕМ
2.1 Технологiя тонкоплiвкових iнтегральних мiкросхем. 2.1.1 Загальна характеристика технологічного процесу.
2.1.2Методи нанесення тонких плівок металів.
2.1.3Технологiя тонкоплiвкових пасивних елементів.
2.2Технологiя товстоплiвкових iнтегральних мiкросхем.
2.2.1Пасти для товстоплівкових пасивних елементів.
2.2.2Трафаретний друк та впалювання елементів.
2.2.3Пiдгонка товстоплiвкових резисторiв та конденсаторiв.
Розділ 3 СКЛАДАННЯ МIКРОСХЕМ
3.1Методи та етапи складання.
3.2Роздiлення пластин та пiдкладок.
3.3Монтаж навісних компонентів та плат.
3.4Приєднання зовнішніх виводiв.
3.5Складання мiкросхем на стрiчкових носiях.
3.6Корпуси для iнтегральних мiкросхем та напівпровідникових приладів.
3.7Герметизацiя мiкросхем.
5
2.СПИСОК НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1.Опанасюк Н.М. Технологічні основи електроніки (практикуми): навчальний посібник / Н.М.Опанасюк, Л.В.Однодворець, А.О.Степаненко, С.І.Проценко. - Суми: Сумський державний університет, 2013.- 105 с.
2.Готра З.Ю. Технологія електронної техніки: навч. посібник в 2 т. / З.Ю.Готра. - Львів: Видавництво Національного
університету «Львівська політехніка».-Т.1.- 2010.- 888 с.
3. . Готра З.Ю. Фізичні основи електронної техніки: навч. посібник в 2 т. / З.Ю.Готра.- Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка» -Т.2.- 2010.- -884 с.
4.Готра З.Ю. Технологія електронної техніки: / З.Ю.Готра, І.Є. Лопатинський, Б.А. Лукіянець та ін.; за ред.З.Ю.Готри.- Львів: Видавництво «Бескид Біт» , 2004.- -880 с.
5.Прищепа М.М. Мікроелектроніка: в 3 ч. / М.М. Прищепа, В.П. Погребняк. - Київ: Вища школа. - Ч.1. Елементи мікроелектроніки.- 2004. - 432 с.
6.Закалик Л.І. Основи мікроелектроніки / Л.І. Закалик, Р.А. Ткачук.– Тернопіль: ТДТУ ім. І. Пулюя, 1998.- 352 с.
7.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники / И.П. Степаненко - Москва: Лаборатория базових знаний, 2001. - 488 с.
8.Аваев Н.А. Основы микроэлектроники / Н.А. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. – Москва: Радио и связь, 1991.–288 с.
9.Ігумнов Д.В. Основи мікроелектроніки / Д.В. Ігумнов, Г.В. Корольов, І.С. Громов.– Київ: Вища школа, 2004. – 252 с.
10.Ефимов И.Е. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность / И.Е. Ефимов, И.Я. Козырь, Ю.И. Горбунов. - Москва: Высшая школа, 1986.-464с.
11.Березин А.С. Технология и конструирование интегральных мікросхем / А.С.Березин, О.Р. Мочалкина.– Москва: Радио и связь, 1992. – 320 с.
12.Парфенов О.Д. Технология мікросхем / О.Д. Парфенов.- Москва: Высшая школа, 1986. - 320с.
13.Бер А.Ю. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных мікросхем / А.Ю.Бер, Ф.Е Минскер.-Москва: Высшая школа, 1986. – 279 с.
6
14.Ефимов И.Е. Основы микроэлектроники /. И.Е. Ефимов, И.Я Козырь. - Москва: Высшая школа, 1983. – 384 с.
15.Пасынков В.В. Материалы электронной техники / В.В. Пасынков. - Москва: Высшая школа, 1980. – 406 с.
16.Курносов А.И. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных мікросхем / А.И. Курносов, В.В. Юдин. - Москва: Высшая школа, 1986. – 368 с.
17.Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров /В.Н.Черняев. - Москва: Радио и связь, 1987. - 464 с.
18.Тилл У. Интегральные схемы. Материалы, приборы, изготовление / У. Тилл, Дж. Мансон. - Москва: Мир, 1985.-501 с.
19.Моро У. Микролитография / У. Моро. - Москва: Мир, 1990.-
1240 с.
20.Борисенко А.С. Технология и оборудование для производства микроэлектронных устройств / А.С. Борисенко, Н.Н. Бавыкин. - Москва: Машиностроение, 1983.- 320 с.
21.Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / Под.ред. Л. Ченга и К. Плота.- Москва: Мир, 1989.- 584 с.
22.Сугано Т., Введение в микроэлектронику / Т. Сугано, Т. Икома, Е.Такэиси. - Москва: Мир, 1988.- 320 с.
23.Медведев С.А. Введение в технологию полупроводниковых материалов / С.А. Медведев.- Москва: Высшая школа, 1970.-
504 с.
24.Федоров Л.П. Производство полупроводниковых приборов / Л.П Федоров., В.М. Багров, Ю.Н.Тихонов. - Москва: Энергия,
1979.- 432 с.
25.Опанасюк Н.М. Технологічні основи електроніки (практикуми): навчальний посібник / Н.М.Опанасюк, Л.В.Однодворець, А.О.Степаненко. - Суми: Сумський державний університет,
2013.- 102 с.
26.Проценко І.Ю. Методичні вказівки до лабораторних робiт із курсу "Технологiчнi основи електронiки" / І.Ю. Проценко, А.М. Чорноус, Л.В.Однодворець. – Суми: СумДУ, 1998.- 43с.
7
3 КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
3.1 Перелік контрольних питань та вправ
Завдання 1. Зобразити та описати послідовність формування наступних структур напівпровідникових мікросхем:
Рис 1.1. Комбінована ізоляція з використанням оксида кремнію та полікремнію
Рис 1.2. Епітаксійно-планарна діодна структура
0
Рис 1.3. Біполярний n-p-n-транзистор з діодом Шотткі
Рис 1.4. Модифікована МДН-технологія зі зменшеним рельєфом поверхні
8
Рис 1.5. Повна діелектрична ізоляція(EPIK-процес)
Рис 1.6. Самоізоляція за допомогою n-області
Рис 1.7. Структура n-p-n транзистора, виготовленого за V- технологією
Рис 1.8. Структура p-n-p транзистора
9
Рис 1.9. Структура n-p-n транзистора, виготовленого за V-АТБ- технологією
Рис 1.10. Фрагмент структура p-n-p транзистора
Рис 1.11. Cтруктура біполярного n-p-n- транзистора
Рис 1.12. Фрагмент КМДН-структури
10
Рис 1.13. Структура струмопровідної системи на основі Al , одержана методом електролітичного анодування
Рис 1.14. Дворівнева струмопровідна система на основі Al та його анодних плівок з додатковим захистом шаром SiO2
Рис 1.15. Cтруктура біполярного транзистора з резистором суміщення
Рис 1.16. Структура КМДН-транзистора на сапфіровій підкладці