Вопросы для подготовки к экзамену по курсу

«Основы планарной технологии»

1. Классификация процессов микротехнологии

1. Процессы формирования слоев

Эти процессы используются для создания тонких пленок и слоев материалов на подложке.

• Химическое осаждение:

  • Химическое осаждение из газовой фазы (CVD).

  • Плазмохимическое осаждение (PECVD).

  • Электрохимическое осаждение (гальваника).

• Физическое осаждение:

  • Магнетронное распыление.

  • Напыление в вакууме (PVD).

  • Испарение материалов.

• Термическое окисление:

  • Формирование оксида кремния (SiO₂) на поверхности кремния.

• Эпитаксия:

  • Осаждение слоев кристаллического кремния на подложке.

2. Процессы травления

Используются для удаления материала с подложки или тонких слоев, создавая заданные структуры.

• Мокрое травление:

  • Химическое травление в жидкостях (KOH, HF).

• Сухое травление:

  • Реактивное ионное травление (RIE).

  • Анизотропное глубокое травление (DRIE).

  • Плазменное травление.

3. Литографические процессы

Используются для создания масок и узоров на подложке.

• Фотолитография:

  • Экспонирование слоев через маску с использованием ультрафиолетового света.

• Электронно-лучевая литография:

  • Высокоточная техника, использующая электронные лучи.

• Нанолитография:

  • Применение зондовых технологий для создания нанометровых узоров.

4. Процессы легирования

Используются для изменения электрических свойств полупроводникового материала.

• Диффузия:

  • Введение примесей в материал под воздействием температуры.

• Ионная имплантация:

  • Имплантация ионов примесей под действием ускоренного ионного пучка.

5. Процессы соединения и сборки

Применяются для объединения отдельных частей или завершения структуры.

• Сварка и пайка:

  • Соединение металлических компонентов.

• Бондинг:

  • Анодный бондинг (например, стекло-кремний).

  • Термо-компрессионный бондинг.

• Монтаж микросистем:

  • Установление электрических и механических соединений.

6. Процессы микрообработки

Позволяют формировать сложные 3D-структуры.

• Обработка объемного материала:

  • Анизотропное мокрое травление (KOH, EDP).

• Поверхностная микрообработка:

  • Формирование структур из тонких пленок с использованием травления и литографии.

• Лазерная обработка:

  • Применение лазеров для резки, сверления и модификации поверхности.

7. Процессы модификации поверхности

Используются для улучшения адгезии, функционализации или изменения свойств поверхности.

• Плазменная обработка:

  • Очищение, модификация поверхности.

• Покрытия:

  • Нанесение гидрофобных, антиотражающих или проводящих слоев.

2. Чистота и микроклимат производственных помещений.

1. Чистота производственных помещений

Чистота помещений определяется количеством и размером частиц пыли в воздухе, а также уровнем загрязняющих веществ (например, химических паров).

Классы чистоты

• Чистота помещений классифицируется по международным стандартам, таким как ISO 14644 или Федеральный стандарт США 209E.

• Например:

  • ISO 1–ISO 9: Чем меньше номер класса, тем выше чистота.

  • Чистое помещение класса ISO 5 соответствует не более 3 520 частиц размером ≥ 0,5 мкм на кубический метр воздуха.

Источники загрязнений

• Пыль и частицы с одежды персонала.

• Химические пары из оборудования и материалов.

• Органические вещества и микроорганизмы.

• Остатки материалов при производственных процессах (например, травление, литография).

Меры обеспечения чистоты

• Установка систем фильтрации воздуха (HEPA и ULPA-фильтры).

• Создание ламинарных потоков воздуха для исключения накопления загрязнений.

• Использование антистатической одежды, перчаток, масок, обуви.

• Минимизация количества персонала и оборудования в чистых зонах.