Технологические процессы микроэлектроники

(Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина.
Для УМКД, предназначенных одновременно для нескольких направлений или специальностей указываются все их коды.)

ЭИУ1-КФ


(сокращенное название обеспечивающей кафедры)


Профессор, д. т.н. , (484-2) 57-81-88, *****@***ru

(Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии)


Виды и объем занятий по дисциплине

Виды занятий

Объём занятий, час

Всего

7 семестр

17 недель

8 семестр

17 недель

9 семестр

17 недель

Лекции

85

51

34

-

Семинары

-

-

-

-

Лабораторные работы

17

-

17

-

Самостоятельная работа

102

17

34

51

Итого:

204

68

85

51

Проверка знаний:

Зачет

Экзамен

Зачет


(Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет)


Цель - планируемые результаты изучения дисциплины:

Студент должен знать:

    физико-химические явления, сопровождающие операции технологического процесса; методику выполнения базовых технологических процессов: эпитаксии, избирательного легирования, литографии, формирования пленок, химической и ионно-плазменной обработки; принципы расчета технологических параметров операций технологического процесса производства микроэлектронных изделий; принципы проектирования технологических маршрутов основных типов микроэлектронных изделий, полупроводниковых приборов и интегральных микросхем; особенности устройства и применения технологического оборудования; методику контроля технологических параметров и параметров формируемых структур.


Студент должен уметь:

      методику контроля технологических параметров и параметров формируемых структур; рассчитывать режимы выполнения технологических операций; анализировать связи технологических режимов с конструктивными и электрофизическими параметрами формируемых структур; контролировать параметры технологических процессов и характеристики формируемых структур; проектировать тестовые измерительные структуры; проектировать маршрутные технологии изготовления изделий микроэлектроники, полупроводниковых приборов и интегральных микросхем основных типов.

Студент должен получить навыки:

    выбора технологических решений задач изготовления микроэлектронных изделий; использования ПЭВМ при решении задач проектирования конструкций и технологических процессов изготовления микроэлектронных изделий.

(цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины)



Место дисциплины в образовательной программе

1. Предшествующие дисциплины

(Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.)

    физика; физические основы микроэлектроники; электроника и микроэлектроника; технология производства РЭС.

2. Является основой для дисциплин:

(использование дисциплины в последующем образовательном процессе)

    проектирование СВЧ-устройств; автоматизированное производство РЭС; проектирование РЭС специального назначения.


Структура и ключевые понятия дисциплины:

  1 Введение.

         Введение. Классификация современных интегральных микросхем, полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники.

       Общая характеристика технологического процесса получения ИМС.

2 Избирательное легирование кремния и других полупроводниковых материалов в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Термическая диффузия примесей в технологии изготовления интегральных микросхем. Технологическое оборудование для осуществления процесса диффузии. Ионная имплантация в технологии изготовления интегральных микросхем.

3 Эпитаксиальное наращивание полупроводников в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Эпитаксия в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Оборудование и технология проведения эпитаксии при производстве ИМС.

4 Методы формирования диэлектрических пленок в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Диэлектрические пленки в технологии изготовления интегральных микросхем. Зависимость толщины диэлектрической пленки от времени окисления.

       Сухое, влажное и смешанное окисление кремния и оборудование для проведения процесса, а также осаждение диэлектрических пленок в технологии изготовления интегральных микросхем. Свойства диэлектрических пленок, используемых в технологии изготовления интегральных микросхем. Методы контроля дефектности диэлектрических пленок, используемых в технологии изготовления интегральных микросхем. Контроль параметров диэлектрических пленок на основе инжекции заряда. Метод постоянного тока.

  5 Литография в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Литография в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Операции совмещения, экспонирования и проявления в технологии изготовления интегральных микросхем. Вакуум плазменные («сухие») методы травления в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Рентгеновская литография в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Электронно-лучевая литография в технологии изготовления интегральных микросхем.

6 Вакуумное осаждение тонких пленок в технологии изготовления интегральных микросхем.

       Получение металлических и токопроводящих пленок в технологии изготовления интегральных микросхем.

7 Принципы конструирования и технология изготовления интегральных микросхем и полупроводниковых приборов.

Технология полупроводниковых ИМС. Биполярные транзисторы ИМС со структурой n-p-n изготовленные по планарно-эпитаксиальной технологии. Типы транзисторов со структурой n-p-n, используемых в составе биполярных ИМС. Биполярные транзисторы ИМС со структурой p-n-p, изготавливаемые по планарно-эпитаксиальной технологии. Интегральные резисторы в биполярных ИМС. Диффузионные резисторы, ионно-легированные резисторы и пленочные резисторы. Интегральные конденсаторы в технологии биполярных ИМС. Диодное включение биполярных транзисторов ИМС. ИМС со структурой металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Транзисторы со структурой МДП. Интегральный инвертор на основе КМДП-транзисторов. Особенности конструирования и технологии производства КМДП-ИМС с алюминиевым затвором. Особенности конструирования и технологии производства КМДП-ИМС с самосовмещенным поликремниевым затвором (LOCOS). Особенности конструирования и технологии производства биполярных, изопланарных и БИКМОП ИМС.

8 Принципы конструирования и технология изготовления тонкопленочных и толстопленочных гибридных интегральных микросхем.

Гибридные интегральные микросхемы (ГИС), принципы их конструирования. Элементы тонкопленочных и толстопленочных ГИС. Подложки ГИС. Пленочные резисторы. Подгоняемые резисторы. Пленочные конденсаторы. Подгоняемые конденсаторы. Пленочные индуктивные элементы. Компоненты ГИС. Технологический  маршрут производства тонкопленочных ГИС. Технологический процесс изготовления тонкопленочного резистора. Технологический процесс изготовления тонкопленочного конденсатора. Технологический  маршрут производства толстопленочных ГИС.

9 Принципы конструирования и технология изготовления специализированных ИМС, базовых матричных кристаллов и программируемых логических матриц.

Базово матричные кристаллы и программируемые логические матрицы. Принципы конструирования и технология изготовления специализированных ИМС, базовых матричных кристаллов и программируемых логических матриц. ИМС на основе электрически и масочно-программируемых логических матриц.  Репрограммируемые логические  матрицы на основе транзисторов с плавающим затвором. ИМС, использующие репрограммируемые логические  матрицы на основе МНОП-структур. Приборы с зарядовой связью.  ИМС на основе приборов с зарядовой связью.

(основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом)