УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-41-019/тип.

по специальности 1-41 01 03 Квантовые информационные системы

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Кафедрой микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 6 от 13.01.2003 г.);

Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности

В результате освоения дисциплины «Физика полупроводниковых приборов» студент должен:

• 
  статические, дифференциальные, динамические и шумовые параметры активных элементов ИС;
  
• 
  электрические, тепловые и частотные характеристики мощных и СВЧ-полупроводниковых приборов;
  
• 
  методы и схемы измерений параметров полупроводниковых приборов;
  
• 
  методики расчета дискретных активных структур и элементов интегральных микросхем;
  

• 
  причины, приводящие к изменению электрических параметров активных элементов ИС при изменении внешних условий;
  
• 
  влияние топологии и технологического процесса изготовления на параметры активных элементов ИС;
  
• 
  показатели надежности интегральных микросхем;
  

• 
  процессы, происходящие в различных областях активных элементов ИС;
  
• 
  физические явления в активных элементах ИС, связанные с двухмерностью процесса протекания тока;
  
• 
  причины отказов интегральных микросхем;
  

• 
  расчета параметров активных элементов ИС, мощных и СВЧ-полупроводниковых приборов;
  
• 
  расчета топологии полупроводниковых приборов и элементов интегральных микросхем;
  
• 
  измерения характеристик и параметров полупроводниковых приборов и ИС.
  

Резкий и плавный р-n-переход. Высота потенциального барьера. Расчет контактной разности потенциалов. Зависимость qφ_k от Т и N.

Расчет напряженности электрического поля, диффузионного потенциала резкого несимметричного и плавного симметричного р-n-переходов. Вывод общего выражения для барьерной емкости р-n-переходов. Вывод общего выражения для барьерной емкости р-n-перехода. Использование С-V-характеристик для оценки распределения примесей и определения величины контактной разности потенциалов.

Зависимости токов инжекции и экстракции от T, N_d и N_a, qφ_k. Полная вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n-перехода (идеального диода).

Распределение концентрации неосновных носителей в базе. Случай тонкой и толстой базы.

Общие выражения, случай тонкой и толстой баз.

Физика явления. Расчет величин токов генерации и рекомбинации.

Физика явления напряженности полей пробоя, температурный коэффициент напряжения пробоя.

Особенности теплового пробоя «токовые шнуры». Влияние поверхностных состояний на вольт-амперные характеристики р-n-перехода (канал поверхностной электропроводности, поверхностный пробой).

Высокий и малый уровень инжекции, режимы генераторов напряжения и тока. Временные диаграммы токов и напряжений при переключении.

Барьер Шоттки. Энергетические и зонные диаграммы Шоттки.

Требования, параметры, энергетические зонные диаграммы.

Схема включения, режимы работы, энергетические зонные диаграммы.

Коэффициент передачи постоянного тока эмиттера идеализированной модели транзистора, коэффициент передачи переменного тока эмиттера. Коэффициент усиления постоянного тока базы.

Принцип построения модели. Аналитические выражения для токов коллектора и базы в модели Эберса-Молла.

Поверхностная рекомбинация. Эффект Кирка. Эффект вытеснения тока эмиттера на край эмиттера.

Эффект Эрли и два его следствия.

Входные и выходные характеристики, построенные по схемам с общей базой и общим эмиттером. Входные и выходные сопротивления.

Смыкание эмиттерного и коллекторного переходов. Лавинный пробой коллекторного p-n-перехода в схемах с общей базой и общим эмиттером. Вторичный пробой.

Характеристические частоты транзистора (f_a, f_β, f_T, f_max). Аналитические выражения для времени пролета носителей через базу.

Структура и разновидности полевых транзисторов, методы моделирования сопротивления канала транзисторов.

Принцип действия, статические характеристики, частотные свойства, физические эквивалентные схемы, пробой транзистора.

Идеальная МДП-структура. Поверхностные состояния на границе Si-SiO₂. Величина порогового напряжения и пути ее регулирования. Принцип действия и статические ВАХ МДП-транзисторов, работающих в режимах обогащения и обеднения. Статические и дифференциальные параметры транзисторов. Физические эквивалентные схемы и частотные свойства транзисторов. Механизмы пробоя транзисторов. Разновидности транзисторов. Эффекты короткого канала и их влияние на параметры транзисторов. Физические основы конструирования и основные характеристики тонкопленочных полевых транзисторов.

1. 
   Расчет геометрии и основных параметров p-n-перехода.
   
2. 
   Расчет вольт-амперных характеристик и параметров полупроводниковых диодов.
   
3. 
   Расчет основных электрических параметров биполярных транзисторов.
   
4. 
   Расчет параметров полевых транзисторов.
   

1. 
   Исследование физики работы p-n-перехода.
   
2. 
   Исследование основных электрических параметров биполярных транзисторов.
   
3. 
   Исследование основных электрических параметров металл-оксид-полупроводник (МОП) транзисторов.
   
4. 
   Исследование параметров биполярных и МОП-транзисторов, работающих в микрорежиме.
   
   
   

1. 
   МОП-транзистор на изолирующей подложке.
   
2. 
   Приборы на полупроводниковых сверхрешетках.
   

1. 
   Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. – М.: Мир, 1989.
   
2. 
   Ферри Д., Эйкерс Л., Гринич Э. Электроника ультрабольших интегральных схем. – М.: Мир, 1991.
   
3. 
   Колосницын Б.С. Элементы интегральных схем. Физические основы. –Мн.: БГУИР, 2001.
   

1. 
   Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. –М.: Сов. радио. 1990.
   
2. 
   Россадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника. – М: Высш. шк., 1991.
   
3. 
   Ржевкин К.С. Физические принципы действия полупроводниковых приборов. – М.: МГУ, 1986.
   
4. 
   Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. – М: Высш. шк., 2002.
   
5. 
   Колосницын Б.С. Физика активных элементов интегральных схем. –Мн.: БГУИР, 1997.
   
6. 
   Зи С. Физика полупроводниковых приборов. В 2 т. – М: Мир, 1984.
   

1.3.1. Коэффициент усиления по току.

1.3.2. Вольт-амперные характеристики.

1.3.3. Частотные характеристики и переходные процессы.

1.4.1. Особенности работы и конструкции мощных полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом.

1.4.2. МОП-транзистор как усилитель мощности и ключевой элемент.

1.4.3. Топология мощных МОП-транзисторов.

2.4.1. Принцип работы, ВАХ, электрические параметры.

2. 
   Частотные ограничения. Сравнительный анализ параметров p-n-переходов и выпрямляющих контактов металл-полупроводник.
   

1. 
   Особенности расчета основных параметров p-n-переходов мощных приборов.
   
2. 
   Расчет параметров приборов, использующих выпрямляющий контакт металл-полупроводник.
   
3. 
   Расчет параметров мощных ВЧ-транзисторов.
   

1. 
   Шур М. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1 и 2. – М.: Мир, 1992.
   
2. 
   Блихер А. Физика силовых биполярных и полевых транзисторов. – Л.: Энергоиздат, 1986.
   

1. 
   Никишин В.И. и др. Проектирование и технология производства мощных СВЧ-транзисторов. – М.: Радио и связь, 1984.
   
2. 
   Заваржнов Д.В.и др. Мощные высокочастотные транзисторы. – М.: Радио и связь, 1985.
   

1.2.1. Краткие сведения о технологии изготовления интегральных микросхем. Базовые технологические операции. Классификация отказов.

1.2.2. Отказы металлизации.

1.2.3. Отказы контактных соединений.

1.2.4. Отказы в объеме и на плоскости полупроводникового кристалла.

1.2.5. Использование НЧ-шума для прогнозирования отказов полупроводниковых приборов.

4.1.1.Неразрушающие испытания.

4.1.2.Механические и климатические испытания.

4.1.3.Ускоренные испытания.

1. 
   Методы и схемы измерения ВАХ активных элементов ИС.
   
2. 
   Методы и схемы измерения параметров физических эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов.
   
3. 
   Методы и схемы измерения параметров тепловой эквивалентной схемы активных элементов ИС.
   
4. 
   Прогнозирование отказов полупроводниковых барьерных структур с помощью НЧ-шума.
   

1. 
   Горлов М.И., Королев С.Ю. Физические основы надежности интегральных микросхем: Учеб. пособие - Воронеж : Изд-во Воронеж. ун-та, 1995.
   
2. 
   Чернышев А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и ИМС - М.: Радио и связь, 1988.
   
3. 
   Достанко О.А. Методы испытания микросхем. – Мн.: МГВРК, 1998.
   

1. 
   Емельянов В.А. и др. Аппаратные средства контроля параметров твердотельных структур в производстве СБИС. – Мн.: БГУИР, 1996.
   
2. 
   Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – СПб., 2001.
   

1.1.1. Порядок проектирования и расчета полупроводникового выпрямительного диода. Выбор структур, исходных полупроводниковых материалов. Расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров.

1.1.2. Методика оценки технологических параметров. Особенности расчета стабилитронов, варикапов, СВЧ-диодов и диодов Шоттки, фоточувствительных и излучающих структур.
Тема 1.2. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1.2.1. Конструктивные разновидности транзисторов. Влияние конструктивно-технологического исполнения биполярных транзисторов на их параметры. Проектирование транзисторных структур с оптимальными параметрами.

1.2.2. Методика проектирования транзисторов. Выбор структур исходных полупроводниковых материалов, расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров. Методика оценки технологических параметров.
Раздел 2. ЭЛЕМЕНТЫ БИПОЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
Тема 2.1. АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИМС,

ИХ КОНСТРУКТИВНО-ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОТЛИЧИЯ ОТ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
Тема 2.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ

2.2.1. Конструктивно-технологические отличия от дискретных приборов. Особенности их расчета. Выбор структуры прибора, сходных полупроводниковых материалов. Расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров.

2.2.2. Методика оценки технологических параметров. Формирование интегральных диодных структур на базе интегральных транзисторов. Оценка их параметров.
Тема 2.3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Влияние конструктивно-технологического исполнения интегральных биполярных транзисторов на их параметры. Особенности проектирования продольных и поперечных транзисторных структур.

Методика проектирования транзисторов. Выбор структур, исходных полупроводниковых материалов, расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров. Методика оценки технологических параметров.

2.5.1. Формирование структур, выполняющих несколько функций. Совмещение пассивных и активных областей транзисторов с резисторами, активные приборы в качестве нагрузочных элементов, RC-структуры.

2. 
   Конструкции, методы расчета.
   

Сравнительные характеристики и параметры. Пороговое напряжение и порядок его расчета. Вольт-амперные характеристики. Паразитные элементы в полевых структурах. Ограничения, накладываемые на проектирование полевых структур. Базовая и альтернативная технологии и параметры структур.

Конструктивно-топологическое исполнение дискретных полевых транзисторов. Порядок расчета и проектирования дискретных полевых транзисторов. МДП-транзисторы с индуцированным и встроенным каналом. Полевые транзисторы с управляемым p-n-переходом. Области расчета СВЧ- и мощных полевых транзисторов. Конструирование полевых транзисторов с барьером Шоттки.

Конструктивно-топологическое исполнение интегральных полевых транзисторов. Порядок расчета структуры. Паразитные параметры интегральных структур.

Инверторы с резистивной нагрузкой. Полевые транзисторы в качестве нагрузки. Конструкция КМОП-инвертора, его параметры. Особенности проектирования ИМС на основе КМОП-транзисторов.

4.1.1. Расчет межсоединений, омических контактов и контактных площадок. Выбор и расчет изоляции элементов ИМС, Выбор подложки и корпуса полупроводниковых приборов и ИМС.

2. 
   Расчет тепловых режимов подложки и корпуса.
   

Требования ЕСКД. Автоматизация разработки конструкторской документации.

1. 
   Расчет конструкции и топологии полупроводниковых выпрямительных диодов.
   
2. 
   Расчет конструкции, топологии и основных параметров варикапов.
   
3. 
   Расчет конструкции, топологии и основных параметров стабилитронов.
   
4. 
   Расчет конструкции, топологии и основных параметров СВЧ-диодов.
   
5. 
   Расчет конструкции, топологии и основных параметров биполярных и полевых транзисторов.
   

1. 
   Расчет основных конструктивных и технологических параметров основных областей биполярного транзистора.
   
2. 
   Проектирование базовой структуры биполярного транзистора.
   
3. 
   Исследование взаимосвязи электрофизических и конструктивно-технологических параметров полевых транзисторов.
   
4. 
   Проектирование n-канальных полевых транзисторов с индуцированным каналом и изолированным затвором.
   
5. 
   Проектирование р-канальных полевых транзисторов со встроенным каналом и изолированным затвором.
   

1. 
   Расчет и разработка конструкции дискретного полупроводникового прибора (диода, стабилитрона, варикапа, транзистора) по заданным параметрам.
   
2. 
   Расчет и разработка конструкции и топологии логического элемента цифровых ИМС.
   
3. 
   Расчет и разработка конструкции и топологии аналоговой микросхемы.
   

1. 
   Березин А.С., Мочалкина О. Технология и конструирование интегральных микросхем. – М.: Радио и связь, 1992.
   
2. 
   Пономарев М.Ф. Конструкции и расчет микросхем и микроэлементов ЭВА. – М.: Радио и связь, 1982.
   
3. 
   Коледов Л.А. Конструирование и технология микросхем. – М.: Высш.шк., 1984.
   

1. 
   Бубенников А.М., Садовников А.Д. Физика и технология проектирования биполярных элементов Si-БИС. – М.: Радио и связь, 1990.
   
2. 
   Крутякова М.Г., Юдин М.А. Проектирование и расчет полупроводниковых приборов. – М.: Радио и связь, 1988.
   

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-41-020/тип.

по специальности 1-41 01 03 Квантовые информационные системы

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Кафедрой микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский

Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности

Интегрированный курс «Технологические процессы микроэлектроники» включает в себя следующие дисциплины: «Основы кремниевой технологии», «Технология изготовления элементов ИС», «Технология многокристальных модулей».

• 
  основные физические и химические закономерности, лежащие в основе конкретного технологического процесса; методики входного контроля полупроводниковых слитков и пластин с конкретными схемотехническими решениями; методы кристаллозаготовки; техпроцессы химподготовки и химобработки кристаллов; способы создания технологических слоев; методы микролитографии; сухие плазменные процессы создания субмикронного рисунка;
  
• 
  общие закономерности проектирования технологических маршрутов изготовления ИС; взаимосвязь этапов технологических маршрутов изготовления различных элементов ИС; методы формирования структуры ИС на биполярных, КМОП-, п-МОП-, БиКМОП-элементах; методы контроля и анализа элементов ИС в процессе их формирования;
  
• 
  конструктивно-технологические особенности создания, области применения и перспективы развития МКМ;
  

• 
  качество проведенного техпроцесса, возможность реализации менее энерго- и материалоемкой технологии;
  
• 
  уровень технологии изготовления биполярных, КМОП-, п-МОП-, БиКМОП-элементов ИС;
  
• 
  физические принципы работы, характеристики и параметры МКМ;
  

• 
  технологию изготовления ИС по технико-экономическим характеристикам базовых технологических процессов;
  
• 
  структуру элементов ИС и многокристальных модулей в процессе их формирования (методами: электронной микроскопии, электрофизическими, тепловыми, оптическими и др.);
  

• 
  работы на современном технологическом оборудовании и технологического сопровождения изделия на всех стадиях техпроцесса;
  
• 
  анализа технологических процессов по результатам контроля параметров элементов ИС и МКМ на тестовых структурах;
  
• 
  проектирования технологических маршрутов изготовления ИС на биполярных, КМОП-, п-МОП-, БиКМОП-элементах.
  

Ориентация слитка по кристаллографической плоскости резки. Определение плотности дислокаций. Контроль удельного сопротивления, времени жизни неравновесных носителей, диффузионной длины.

Абразивные материалы. Резка слитка на пластины: полотнами, проволокой, алмазным диском с внешней и внутренней алмазной кромкой. Шлифовка. Полировка. Химико-механическая полировка. Скрайбирование, включая лазерное; ультразвуковая резка. Дефектообразование при механических обработках полупроводниковых материалов. Структура нарушенного слоя после абразивной обработки. Контроль качества после этапов абразивной обработки.

Общие требования к качеству поверхности полупроводниковых пластин. Виды поверхностных загрязнений и основные источники загрязнения в производственных условиях. Химические реактивы для обезжиривания, полирующего и селективного травления и отмывки. Обезжиривание. Травление. Отмывка. Сушка. Контроль качества пластины после этапов химподготовки. Основные опасности при работе с технологическими химреактивами и требования правил техники безопасности.

Межоперационные сроки хранения. Освежение пластин после длительного хранения. Тара и оснастка для хранения и транспортировки пластин и химреактивов: материалы, оптимальные формы и конструкции.

Терминология, основы процесса эпитаксии. Газофазная эпитаксия кремния хлоридным и силановым методом: реактивы, типы реакторов, химические реакции, технологический маршрут, режимы, дефекты слоев, автоэпитаксия, контрольные точки. Локальная эпитаксия. Гетероэпитаксия. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Контрольные точки. Основные правила техники безопасности.

3.2.1. Высокотемпературная диффузия.

Элементы теории высокотемпературной диффузии: механизмы диффузии в твердом теле, коэффициент диффузии и его температурные зависимости, erf-распределение, уравнения Фика. Особенности диффузии в планарной технологии. Способы проведения диффузии: в замкнутом объеме, в потоке газа-носителя, из жидкого, твердого и планарного источника, диффузия в вакууме. Дефекты и контроль параметров диффузионных слоев. Основные правила техники безопасности.

3.2.2. Ионное легирование.

Элементы теории ионного легирования: внедрение примеси в твердое тело электрическим полем, длина свободного пробега, эффект каналирования, радиационные дефекты, распределение концентрации легирующей примеси. Базовая структура установки ионного легирования. Типы ионных источников, масс-сепаратор, ускоритель, сканирующее устройство, приемная камера, основные контрольные устройства ионного пучка. Отжиг радиационных дефектов: высокотемпературный, ламповый, лазерный. Контроль параметров ионно-легированных слоев. Основные правила техники безопасности при работе с высоковольтной аппаратурой в условиях мощных излучений.
Тема 3.3. ПОЛУЧЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ

3.3.1. Высокотемпературное окисление кремния.

Модель и кинетика окисления кремния. Окисление в сухом кислороде. Окисление во влажном кислороде. Окисление в цикле сухой-влажный-сухой кислород. Предокислительная обработка пластин в хлорсодержащих средах. Основные дефекты и контроль качества окисного слоя.

3.3.2. Низкотемпературные и плазмохимические окислы кремния.

Основные газохимические реакции. Аппаратура и технологические режимы.

3.3.3. Анодные окислы кремния.

Основные электрохимические реакции. Аппаратура и технологические режимы.

3.3.4. Легированные окислы, боро- и фосфоросиликатные стекла.

3.3.5. Плазменное окисление.

3.3.6. Окисление под давлением.

3.3.7. Получение пленок нитрида кремния.
Тема 3.4. ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК

3.4.1. Метод термовакуумного напыления.

3.4.2. Распыление ионной бомбардировкой.
Раздел 4. МИКРОЛИТОГРАФИЯ
Тема 4.1. ФОТОЛИТОГРАФИЯ

4.1.1. Общая структура процесса контактной фотолитографии. Позитивные и негативные фоторезисты. Подготовка поверхности технологического слоя: кремний, диоксид кремния, металл, фосфоросиликатное стекло. Контроль качества подготовки поверхности.

4.1.2. Нанесение фоторезиста на технологический слой. Сушка фоторезиста. Экспонирование, совмещение рисунка, экспонирование, проявление, задубливание.

4.1.3. Травление технологического слоя.

Химическое жидкостное травление. Травление диоксида кремния, нитрида кремния, металлов.

4.1.4. Жидкостное и плазмохимическое удаление фоторезиста.

4.1.5. Взрывная фотолитография.

4.1.6. Фотолитография на микрозазоре.

4.1.7. Проекционная фотолитография.

4.1.8. Ограничения фотолитографии по разрешающей способности.

4.2.1. Основные термины и понятия. Генерация изображения. Маршруты изготовления фотошаблонов. Мультипликация. Рабочие копии. Защита фотошаблонов.

4.2.2. Цветные фотошаблоны.

4.2.3. Контроль параметров фотошаблонов. Основные виды дефектов и их определение. Ретушь и корректировка фотошаблонов.

Потребляемые мощности установок и отдельных узлов вакуумно- термического оборудования. Пути снижения энергопотребления при проведении термических и вакуумных процессов.

Усредненные нормы расхода химреактивов на единицу продукции. Основные пути снижения расхода химреактивов.

Обоснование норм расхода технологических газов при проведении окисления, термодиффузии и эпитаксии. Основные возможности снижения расхода технологических газов.

Топология как объект снижения материалоемкости. Пути снижения отходов кремния при механической обработке кристаллов.

Общие закономерности проектирования технологических маршрутов изготовления ИС. Взаимосвязь этапов технологического процесса. Себестоимость технологических процессов. Блочный характер технологического маршрута изготовления ИС (блоки: изоляции, активной структуры, металлизации, сборки, испытаний).

Особенности формирования «скрытых слоёв». Электрические методы изоляции, основные этапы формирования элементов. Методы полной диэлектрической изоляции, этапы формирования. Комбинированные методы изоляции. Метод локального окисления. Дефекты структуры элементов ИС, пути их устранения. «Щелевая изоляция» элементов ИС. Преимущества, недостатки и применение методов в конкретных изделиях.

Изоляция «охранными кольцами». КНД, КНИ, КНС - основные структуры полной диэлектрической изоляции. Этапы формирования элементов. Причины, сдерживающие широкое применение методов. Методы локального окисления LOKOS, LOPOS. Этапы формирования.

«Пристеночные» методы формирования элементов. Методы самосовмещения и самоформирования транзисторных структур ИС, способы реализации. Формирование супертонких базовых и эмиттерных слоев. Технологические процессы реализации различных схемотехнических элементов. Особенности создания транзисторной структуры с диодом Шоттки.

Технологические процессы производства n-МОП ИС. Этапы формирования элементов. Особенности проведения технологических процессов подзатворного окисления и нанесения материала затвора при формировании n-МОП-структур. ИС на КМОП-структурах. Основные этапы формирования. Методы создания n-, p-карманов. Технологический процесс с двумя «карманами». Тиристорный эффект (защелкивание) в КМОП-структурах. Конструкторско-технологические методы управления пороговым напряжением в КМОП-транзисторах. Низкопороговые КМОП ИС.

3.1.2. Пленки поликристаллического кремния (ППК). Методы получения, свойства и сфера применения ППК.

3.1.3. Металлизация тугоплавкими металлами. Особенности многоуровневой металлизации. Силициды металлов для затворов и межкомпонентных соединений в МОП ИС. Отказы, вызванные металлизацией. Методы планаризации кристаллов. Тенденция развития металлизации.


Тема 3.2. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИС НА ОСНОВЕ ПЛЕНОК МЕДИ

Конструктивно-технологические особенности создания межсоединений ИС на основе пленок меди. Методы получения пленок меди. Селективный метод осаждения пленок меди.

4.1.1.Основные этапы блока сборки кристаллов ИС. Разделение пластины на кристаллы: скрайбирование, сортировка, контроль. Монтаж кристаллов эвтектикой и компаундным клеем.

4.1.2.Способы соединений проволокой: термокомпрессия и ультразвуковая сварка. Металлургическое взаимодействие золота с алюминием. Автоматизированное соединение на ленточных носителях. Технологический процесс сборки методом перевернутого кристалла.
Тема 4.2. ГЕРМЕТИЗАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ ИС

4.2.1.Типы корпусов и технология их производства. Керамические корпуса. Корпуса на основе тугоплавкой керамики и герметизации стеклом. Производство прессованных пластмассовых корпусов.

4.2.2.Герметизация. Бескорпусная герметизация. Защита корпуса от -частиц. Вопросы, связанные с применением корпусов: тепловые характеристики герметизированных приборов, соединение корпусов печатным монтажом.
Тема 4.3. БЛОК ИСПЫТАНИЙ ИС

Классификация испытаний микросхем. Электрические параметры и методы их измерения. Климатические испытания. Механические испытания. Радиационные испытания. Методы испытаний микросхем на надежность и сохранность. Методы прогнозирования надежности микросхем по результатам измерений и испытаний.

Контрольные точки в технологическом маршруте изготовления биполярных и МОП-элементов ИС. Методы пооперационного контроля кремниевых пластин. Тестовые структуры (ТС) как инструмент оценки качества ИС. Методы проверки ТС на пластине.

Электрофизические и тепловые методы анализа элементов ИС. Оптические методы анализа полупроводниковых структур: интерференционный, спектральный, микроскопический, поляризованный. Методы растровой электронной микроскопии: методы отраженных электронов, вторичной электронной эмиссии, ОЖЕ-спектроскопии. Методы электронной микроскопии: дифракционный, Кикучи-линий, метод реплик.

6.1.1.Процессы формирования ТТЛШ-элементов. КБИП-элементы, основные этапы их изготовления. Технологические маршруты изготовления СВЧ ИС

6.1.2.Технологические методы формирования запоминающих устройств на основе n-МОП-элементов. Конструктивно-технологические особенности создания ИС на КМОП- и БиКМОП-элементах. Основные этапы их формирования.
Тема 6.2. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИС
Часть 3. ТЕХНОЛОГИЯ МНОГОКРИСТАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МКМ
Тема 1.1. ВВЕДЕНИЕ

Понятие о МКМ. Основные разновидности.

1.2.1. Назначение оснований. Свойства и характеристики.

1.2.2. Материалы, используемые при изготовлении оснований МКМ. Специфика их изготовления.
Тема 1.3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ МКМ

1.3.1. Необходимость разработки и применения.

1.3.2. Диэлектрические покрытия металлических оснований.

1.3.3. Алюминиевые основания как наиболее перспективные. Электрохимический процесс формирования диэлектрического слоя на алюминиевом основании.

1.3.4. Характеристики металлических оснований.
Тема.1.4. ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МКМ

1.4.1. Пленочные резисторы, конструкции, методы получения и характеристики, методы корректировки номиналов, методы контроля сопротивления при формировании резистивных пленок.

1.4.2. Пленочные конденсаторы, конструкции, материалы, методы получения, характеристики, специфика применения.

1.4.3. Пленочные индуктивности.

2.1.1.Технология MKM-L как более высокая версия технологии гибридных интегральных микросхем на основе печатных плат.

2.1.2. Конструктивно-технологические особенности МКМ-L.

2.1.3.Основные характеристики.

2.1.4. Области применения. Перспективы развития.
Тема 2.2. МНОГОКРИСТАЛЬНЫЕ МОДУЛИ

НА КЕРАМИЧЕСКИХ ОСНОВАНИЯХ (MKM-С)

2.2.1. Технология МКМ-С как новый этап развития технологии МКМ на керамических основаниях.

2.2.2. Конструктивно-технологические особенности изготовления керамических оснований, толстопленочной многоуровневой системы межсоединений и пассивных элементов.

2.2.3. Основные характеристики.

2.2.4. Области применения. Перспективы развития.
Тема 2.3. МНОГОКРИСТАЛЬНЫЕ МОДУЛИ НА ОСНОВЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК (MKM-D)

2.3.1.Технология MKM-D как дальнейшее развитие технологии высокоинтегрированных МКМ на основе тонких пленок.

2.3.2. Конструктивно-технологические особенности. Предельные возможности технологии.

2.3.3. Частотные характеристики.

2.3.4. Перспективы развития.
Тема 2.4. МНОГОКРИСТАЛЬНЫЕ МОДУЛИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (МКМ-А)

2.4.1.Технология МКМ-А как принципиально новая технология гибридных интегральных микросхем на основе электрохимического процесса окисления вентильных металлов, преимущественно алюминия.

2.4.2. Конструкция и технологические особенности создания многоуровневых систем межсоединений. Локальное окисление металлов. Маскирование в технологии МКМ-А.

2.4.3. Методы формирования пассивных элементов и ме­тоды их встраивания в объем многоуровневой системы межсоединений.

2.4.4. Особенности монтажа бескорпусных активных элементов в технологии МКМ-А.

2.4.5. Характеристики и перспективы развития технологии.

3.1.1.Монтаж активных и пассивных элементов. Пайка припоями, стек­лами и металлическими сплавами.

3.1.2.Основное оборудование для сборки. Корпусирование.
Тема 3.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МКМ

3.2.1. Плотность межсоединений. Плотность сборки.

3.2.2. Удельная рассеиваемая мощность. Предельная рабочая частота синусоидального и цифрового сигналов.

3.2.3. Многопараметрическая характеристика как интегральный метод сравнения различных технологий.