Фонд оценочных средств по дисциплине «Конструктивно-технологические особенности современного ВПТО»

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

по дисциплине

«Конструктивно-технологические особенности
современного ВПТО»

Введение

Дисциплина «Конструктивно-технологические особенности современного ВПТО» включена в состав общепрофессионального модуля образовательной программы переподготовки по направлению «Разработка ВПТО и технологии вакуумно-плазменных процессов».

По учебному плану предусмотрены следующие контрольные мероприятия и самостоятельные работы:

-  текущий контроль в виде контрольного опроса на лекциях;

-  текущий контроль в виде контрольного опроса и проверки готовности на лабораторных работах – допуск к выполнению лабораторных работ;

-  зачет по результатам выполнения лабораторной работы;

-  рубежный контроль по окончании изучения темы (модуля) дисциплины в виде контрольных работ (по окончании изучения модуля 1 и модуля 2);

-  промежуточный контроль с использованием балльно-рейтинговой системы и/или в виде дифференцированного зачета, в том числе по результатам выступления на семинаре-дискуссии по теме «Современные тенденции развития вакуумно-плазменного технологического оборудования для производства изделий микро - и наноэлектроники».

-  написание реферата по тематике одного из модулей, в рамках которого проводится анализ тенденций развития и современного состояния по конкретному виду ВПТО, и выступление с докладом на семинаре-дискуссии;

-  проведение патентного поиска по заданной тематике и анализ его результатов на семинаре-дискуссии.

1.  Рубежный контроль

1.1.  Контрольная работа № 1 по разделу «Методы и оборудование нанесения материалов» (модуль 1).

Вопросы:

1.  Классификация УВН и тенденции развития технологического оборудования.

2.  Основные требования к методам и оборудованию нанесения пленок.

3.  Основные методы и устройства термовакуумного испарения.

4.  Типы и основные компоненты электроннолучевых испарителей.

5.  Схема электронной пушки Пирса.

6.  Основные компоненты системы лазерного испарения материалов.

7.  Структура лазерного эрозионного факела.

8.  Особенности и классификация вакуумных дуговых разрядов.

9.  Типы катодов дуговых испарителей.

10.  В каких формах существует дуговой разряд с холодным катодом?

11.  Что представляет собой катодная форма вакуумной дуги?

12.  Как определить величину эрозии катода?

13.  Какие механизмы определяют ток эмиссии электронов в дуговом разряде?

14.  Каков знак анодного падения потенциала: отрицательное падение, положительное падение или падение потенциала отсутствует?

15.  Основные компоненты дугового испарителя.

16.  Типы газовых разрядов, используемых в оборудовании вакуумно-плазменного распыления материалов.

17.  Типы распылительных систем (РС) для нанесения материалов.

18.  Основные теории процесса ионного распыления материалов. Зависимость коэффициента распыления материала от различных факторов.

19.  Основные недостатки диодных РС без магнитного поля.

20.  Достоинства и основные характеристики магнетронных распылительных систем (МРС).

21.  Назовите причины, обеспечивающие эффективную локализацию плазмы в МРС.

22.  Что собой представляет виртуальный анод в плазме магнетронного разряда?

23.  Что собой представляет в первом приближении траектория движения электрона в плазме магнетронного разряда?

24.  Основные направления совершенствования МРС.

25.  Способы повышения эффективности охлаждения мишени в МРС.

26.  Что собой представляет мультикатодная МРС и какие проблемы она решает?

27.  Пути увеличения коэффициента использования материала мишени в МРС.

28.  Способы обеспечения высокой равномерности распределения пленки по толщине при магнетронном распылении.

29.  Особенности реализации процесса нанесения пленок на установке магнетронного распыления материалов.

30.  Необходимость и особенности ВЧ РС.

31.  Какие свойства ВЧ-разряда отображает диод D на эквивалентной схеме диодной высокочастотной распылительной системы?

32.  Чем объясняются потери мощности в ВЧ разряде и способы их устранения.

33.  Основные особенности РС с автономными ионными источниками (ИИ).

34.  Типы ионных источников, предназначенных для распыления материала.

1.2.  Контрольная работа № 2 по разделу «Методы и оборудование травления материалов» (модуль 2).

Вопросы:

1.  Основные требования к процессу травления материала при производстве микроструктур.

2.  Классификация процессов вакуумно-плазменного травления.

3.  Состав установки вакуумно-плазменного травления.

4.  Способы реализации процесса ионного травления материала, их достоинства и недостатки.

5.  Типы распылительных систем (РС) для ионного травления материалов.

6.  Типы реакторов для плазмохимического травления материалов.

7.  Основные стадии процесса плазмохимического травления.

8.  Физико-химические процессы генерации ХАЧ при плазмохимическом травлении.

9.  Специфические требования к вакуумной системе установки плазмохимического травления.

10.  Требования к конструкционным материалам установки плазмохимического травления.

11.  Что собой представляет источник радикалов?

12.  Как реализуется Bosch-процесс глубокого травления кремния.

13.  Конструктивно-технологические параметры установки плазмохимического травления кремния фирмы ALCATEL (Франция).

14.  Основные достоинства систем ионно-химического травления материала.

15.  Типы распылительных систем (РС) для ионно-химического травления материалов.

16.  Что собой представляет индуктивно-связанная плазма и как ее получить?

17.  Конструктивные схемы ICP-источников высокоинтенсивной плазмы.

18.  Конструктивные схемы систем ионно-лучевого травления.

19.  Типы ионных источников (ИИ), предназначенных для травления материала.

20.  Что собой представляет источник типа УАС, для чего используется, его конструктивно-технологические особенности и параметры?

21.  Конструктивно-технологические особенности и параметры магнетронного ИИ с ленточными пучками.

22.  Конструктивно-технологические особенности и параметры ИИ Кауфмана.

23.  Конструктивно-технологические особенности и параметры мультиполевого многоэлектродного ИИ.

24.  Конструктивные схемы систем реактивного ионно-плазменного травления.

25.  Конструктивные схемы систем реактивного ионно-лучевого травления.

26.  Как реализуется интерферационный метод контроля процесса травления?

27.  Как реализуется масс-спектрометрический метод контроля процесса травления?

28.  Как реализуется эмиссионно-спектральный метод контроля процесса травления?

Примечание: Предусмотрено два варианта проведения контрольных работ.

Вариант №1. Контрольная работа проводится в аудитории в виде письменного теста на знание пройденного раздела курса, занимающего по времени 15-20 минут. Для этого подготовлены билеты с контрольными вопросами.

Вариант №2. Контрольная работа проводится в компьютерном классе на базе оболочки для создания распределенных обучающих и контролирующих систем (ОРОКС). Для ее реализации разработан электронный модуль индивидуальной работы студентов по дисциплине, содержащий перечень работ, продолжительность их выполнения и набор материалов для самостоятельной работы студентов при подготовке к контрольным работам. Содержание модуля приведено ниже.

Этапы работ	Наименование файла с информацией для студента
Тема 1. Оборудование нанесения материалов в вакууме.
Методические указания	Файл ВПТО_МУ1.doc
Задание на самостоятельную работу	Файл ВПТО_з1.doc
Порядок выполнения работы	Файл ВПТО_П1.doc
Контрольные вопросы*	Файл ВПТО_КВ1.doc
Теоретические сведения	Файлы ВПТО_Т1.1.doc ВПТО_Т1.2.doc
Форма предоставления отчета	Файл ВПТО_Ф1.doc
Инструкция по загрузке отчета	Файл zagruzka_otch. doc
Отчет
Тема 2. Оборудование травления материалов в вакууме.
Методические указания	Файл ВПТО_МУ2.doc
Задание на самостоятельную работу	Файл ВПТО_з2.doc
Порядок выполнения работы	Файл ВПТО_П2.doc
Контрольные вопросы *	Файл ВПТО_КВ2.doc
Теоретические сведения	Файл ВПТО_Т2.doc
Форма предоставления отчета	Файл ВПТО_Ф2.doc
Инструкция по загрузке отчета	Файл zagruzka_otch. doc
Отчет

* ― Тестирование студента осуществляется следующим образом:

1. Список контрольных вопросов предоставляется студентам для ознакомления.

2. Вариант задания формируется из 3 вопросов методом случайной выборки из списка контрольных вопросов по заданной теме и представляется студенту при его готовности пройти тестирование.

3. С момента входа студента в режим тестирования контролируется отведенное для тестирования время (25-30 мин), по истечении которого работа студента прекращается, и он должен отправить набранные за отведенное время ответы преподавателю без возможности их дальнейшей доработки и корректировки.

2.  Вопросы к дифференцированному зачету

1.  Взаимодействие ионов с поверхностью материала. Зависимость коэффициента распыления от различных факторов.

2.  Механизм ионного распыления материалов в вакууме (пороговая энергия, коэффициент распыления, скорость распыления).

3.  Физико-химические процессы в газоразрядной плазме. Генерация ХАЧ в газоразрядной плазме. Механизм процессов плазмохимического травления.

4.  Состав установки для нанесения тонких пленок в вакууме, виды и конструктивные схемы установок. Пути решения проблемы производительности и обеспечения равномерности по толщине наносимой пленки.

5.  Особенности процессов осаждения тонких пленок в вакууме методами термического испарения и ионного распыления.

6.  Осаждение тонких пленок методом испарения в вакууме (условия проведения процесса, методы термовакуумного испарения, типы испарителей, характеристики процессов).

7.  Дуговые процессы в вакууме. Процессы на электродах.

8.  Системы дугового испарения материалов в вакууме: конструкции испарителей, состав установок, параметры и режимы процесса нанесения.

9.  Оборудование ионно-плазменного распыления для нанесения пленок. Разновидности методов и оборудования. Конструктивно-технологические параметры распылительных систем без магнитного поля.

10.  Системы распыления в магнитном поле. Магнетронные распылительные системы (конструктивные схемы, принцип действия, условия локализации плазмы, рабочие характеристики).

11.  Пути решения проблем получения равномерных по толщине пленок и повышения коэффициента использования материала распыляемой мишени в магнетронных распылительных системах. Мультикатодные МРС.

12.  Проблема распыления магнитных материалов в магнетронных распылительных системах, пути и способы ее решения.

13.  Особенности процесса и оборудования для осаждения пленок методом реактивного распыления материалов.

14.  Высокочастотные распылительные системы (условия возбуждения разряда, конструктивные схемы устройств).

15.  Образование потенциала автосмещения на мишени при высокочастотном распылении без магнитного поля и в его присутствии.

16.  Системы распыления с ионными источниками (конструктивные схемы систем нанесения пленок, типы ионных источников).

17.  Оборудование вакуумно-плазменного травления микроструктур. Классификация процессов травления. Сравнительные характеристики методов по скорости, селективности и анизотропии.

18.  Процессы и оборудование ионного травления материалов (методы, характеристики, схемы реакторов, достоинства и недостатки).

19.  Процессы и оборудование плазмохимического травления материалов (разновидности, характеристики, схемы реакторов).

20.  Вакуумное ионно-химическое травление (разновидности методов, характеристики, схемы реакторов).

21.  Способы и приборы контроля процессов вакуумно-плазменного травления материалов.

22.  Классификация процессов химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ).

23.  Основные стадии процесса ХОГФ и состав оборудования.

24.  Реакторы для ХОГФ (требования, виды разрядов в реакторах, принципиальные схемы).

3. Электронные модули обеспечения самостоятельной работы

Для обеспечения самостоятельной работы разработаны электронные модули, доступные обучающимся на базе оболочки для создания распределенных обучающих и контролирующих систем (ОРОКС) МИЭТ.

1.  Модуль для подготовки и проведения контрольных работ.

2.  «Исследование магнетронных распылительных систем». Лабораторный практикум, 56 с. – файл ЛП_МЭ_ВППО. doc.

3.  «Теоретические основы вакуумно-плазменных процессов». Учебно-методическая разработка, 61 с. – файл СРС1_МЭ_ВППО. doc.

4.  «Вакуумно-плазменное оборудование для производства изделий микроэлектроники и микросистемной техники». Учебно-методическая разработка. – файл СРС2_МЭ_ВППО. doc.

5.  , «Современное отечественное технологическое оборудование для нанесения и травления материалов». Учебно-методическая разработка, 67 с. – файл СРС3_МЭ_ВППО. doc.

Задания разработал профессор
каф. «Микроэлектроника» _________________ ()