05.27.06 – технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 12.12.2014 № 278
 

1. Цели и задачи программы:

Целью программы-минимум является формирование у соискателей ученой степени кандидата наук углубленных теоретических знаний, необходимых для эффективной самостоятельной научно-исследовательской и (или) научно-педагогической работы по специальности 05.27.06 – технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники.

Задачи, обеспечивающие достижение этой цели, включают изучение следующих основных разделов, включенных в программу:

  • физические основы электронной техники;
  • материалы электронной техники и технологии их получения;
  • методы исследования материалов и структур электронной техники;
  • технология получения материалов и структур электронной техники;
  • технология и оборудование для производства приборов электронной техники.

В основу  программы-минимума положены следующие вузовские дисциплины: «Физико-химические основы микроэлектроники и технологии», «Физические основы электронно-оптической техники», «Материаловедение», «Технология обработки материалов», «Технология деталей радиоэлектронных средств», «Электронные компоненты», «Физико-технологические основы процессов формирования  микро– и  наноструктур », «Физические основы электрофизических технологий», «Вакуумная техника», «Технология электронно-оптического аппаратостроения», «Технология изделий  электронно-оптической техники», «Конструирование и технология электронных систем», «Конструкции и технология изделий интегральной техники», «Конструирование радиоэлектронных средств», «Автоматизированные технологические системы для электрофизической обработки», «Расчет и проектирование оборудования для электрофизической обработки», «Робототехника и ГАП в электронно-оптическом аппаратостроении», «Специальное технологическое оборудование», «Технология радиоэлектронных средств».

2. Требования к знаниям, умениям и навыкам экзаменуемого

Экзаменуемый должен знать:

  • физические основы электронной техники;
  • основы технологии синтеза и выращивания кристаллов и пленок полупроводников, проводников, диэлектриков, сверхпроводников, сегнетоэлектриков, магнитных, композиционных и других материалов;
  • принципы функционирования, построения технологических систем и реализуемых на них технологических процессов формирования структур приборов электронной техники.

Должен уметь:

  • определять физические и химические характеристики материалов и структур электронной техники;
  • разрабатывать технологические процессы создания новых материалов;
  • разрабатывать новые и совершенствовать существующие виды технологического оборудования для производства полупроводников, материалов, приборов и компонентов электронной техники.

3. Содержание программы

3.1. Физические основы электронной техники

Ключевые слова: свойства твердых тел, деформация, фазовое равновесие, легирование, диффузия, теория газов, газовый разряд.

Структура и симметрия идеальных и реальных кристаллов; основные типы дефектов кристаллической структуры. Политипизм и полиморфизм. Термодинамика дефектов кристаллической решетки. Собственные и примесные дефекты в элементарном кристалле; точечные и протяженные дефекты. Температурная зависимость равновесных концентраций дефектов. Влияние дефектов на физические и химические свойства кристаллов: плотность, пластичность, диффузию, электропроводность, оптические и магнитные свойства, теплопроводность, теплоемкость, коррозионную устойчивость и др.

Упругая деформация. Дислокационный механизм пластического течения. Теоретическая, реальная и длительная прочность, ползучесть. Деформационные и прочностные свойства материалов. Сухое и граничное трение; трение в вакууме.

Термодинамические условия фазового равновесия. Фазовые переходы 1-го и 2-го рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса и его применение к фазовым переходам 1-го рода. Закон распределения Нернста-Шилова.

Физико-химические основы процессов легирования. Изменение валентности примесных ионов. Взаимосвязь ионной и электронной разупорядоченности в кристаллах. Современные методы исследования концентрации и распределения дефектов, вызванных нарушениями стехиометрии кристалла.

Механизмы диффузии. Математическое описание диффузионных процессов. Диффузия в жидкостях и твердых телах. Особенности диффузии по вакансиям, дислокациям и по поверхности кристаллов. Связь между подвижностью носителей заряда и коэффициентом диффузии. Электродиффузия. Проявление зависимости: электропроводность – концентрация дефектов – давление - температура. Процессы, контролируемые дефектами при спекании кристаллов. Кинетика гетерогенных процессов и ее методы в технологии получения кристаллов.

Комплексный физико-химический анализ и его основные принципы. Правило фаз Гиббса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем. Термический анализ. Основные виды диаграмм состояния бинарных систем. Диаграммы состояния полупроводниковых систем и особенности их построения.

Диэлектрические и магнитные свойства твердых тел, оптические свойства, ферромагнетизм, сегнетоэлектричество, сверхпроводимость.

Основы кинетической теории газов. Распределение Максвелла—Больцмана. Средние значения скорости движения, длины свободного пробега и числа столкновений молекул. Явления переноса. Режимы течения газов. Вакуум, методы получения и измерения. Испарение. Зависимость давления насыщенных паров от температуры.

Газовый разряд. Ионизация газов, ионизационный потенциал. Рекомбинация. Вольт-амперная характеристика несамостоятельного разряда. Тлеющий, дуговой, искровой и коронный разряды. Плазма и ее свойства. Характеристики плазмы (изотермичная, неизотермичная, равновесная, неравновесная, высоко, низкотемпературная, идеальная, неидеальная). Ионизованный газ и плазма. Элементарные процессы в плазме и на пограничных поверхностях.

Физика процессов генерации плазмы в газовых разрядах: тлеющем, дуговом, высокочастотном (ВЧ) и сверхвысокочастотном (СВЧ). Разряды во внешнем магнитном поле, движение частиц в плазме. Вольт-амперные характеристики разрядов. Взаимосвязь между рабочими, технологическими и конструктивными параметрами разрядных систем. Математические модели процессов и устройств.

Электронная эмиссия. Основы электронной теории твердого тела, термоэлектронная, автоэлектронная, взрывная, вторично-электронная, фотоэлектронная эмиссия.

Преобразование энергии электронного потока в другие виды энергии: способы, основанные на взаимодействии с внешними электромагнитными полями, энергетический эффект взаимодействия; способы, основанные на взаимодействии с твердыми телами и структурами, эффекты взаимодействия (катодолюминисценция, катодоусиление, рентгеновское излучение, нагрев).

Электролиз и электрохимические процессы.  Физические и кинетические процессы на электродах и в растворе. Поляризация, поляризуемость, рассеивающая способность. Стадии электрохимического процесса. Законы Фарадея. Коррозия металлов. Виды коррозии и способы защиты от коррозии. Применение периодических токов в гальванотехнике. Влияние магнитных полей, лазерного излучения и ультразвука на процесс электролиза.

Электрические свойства металлов, диэлектриков и полупроводников. Зонная теория твердых тел. Основные определения. Зонная структура энергетического спектра носителей заряда. Распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Электропроводность металлов, полупроводников и диэлектриков и их физическая природа. Собственные и примесные полупроводники. Доноры, акцепторы, глубокие центры. Диффузия и дрейф носителей, генерация и рекомбинация, электронно-дырочный переход.

Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках. Поглощение и отражение света. Фотопроводимость. Фотоэффект. Эмиссия света из полупроводников. Межзонная излучательная, безизлучательная и ударная рекомбинация. Катодо-, фото- и электролюминесценция. Излучательная рекомбинация. Когерентное излучение. Поверхностные состояния в полупроводниках; слои обогащения, инверсии и обеднения. Полупроводники в сильном электрическом поле. Влияние сильного электрического поля на подвижность носителей заряда. Эффект Франца—Келдыша. Эффект Ганна.

Поляризация диэлектриков и ее физическая сущность. Неполярные и полярные диэлектрики. Проводимость диэлектриков и ее физическая природа. Диэлектрические потери и их природа.

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; траектории движения частиц в комбинированных полях. Законы электромагнитной индукции (уравнения Максвелла), токи индуцированные электромагнитными полями, скин-эффект. Применение индуцированных токов для обработки материалов электронной техники.

Основы физической химии высокодисперсных систем. Принципы создания нанокомпозиционных материалов. Термодинамическая стабильность наноразмерных материалов. Фазовые и структурные переходы в сверхтонких (поверхностных) системах. Теория зародышеобразования при формировании новой фазы на поверхности и в объеме твердого тела. Образование дисперсных структур на поверхности и в объеме при эпитаксии, ионной имплантации и термообработке.

Поверхность как особая область твердого тела. Идеальная и реальная поверхность твердого тела. Структурно-механические свойства поверхности: микро- и наношероховатость, микро- и нанопористость, микротрещины, триботехнические характеристики поверхности, коэффициент трения скольжения, износостойкость, антифрикционные слои. Электрофизические свойства поверхности: зарядовые состояния, встроенный и индуцированный заряды, электростатическое взаимодействие заряженных поверхностей; поверхностно-активные вещества; термоэлектронная, электронная и ионно-полевая эмиссии; электромагнитное взаимодействие, Проявление размерных эффектов и эффектов масштабирования при электростатических и электромагнитных взаимодействиях.

3.2. Материалы электронной техники и технологии их получения

Ключевые слова: монокристаллы, полупроводники, проводники, диэлектрики, сверхпроводники, сегнетоэлектрики, магнитные материалы, композиционные материалы.

Общая классификация материалов по составу, свойствам и назначению. Физическая природа электропроводности металлов, сплавов, полупроводников, диэлектриков и композиционных материалов; сверхпроводящие металлы и сплавы; характеристика проводящих и резистивных материалов во взаимосвязи с их применением в электронной технике.

Современные методы выращивания монокристаллов элементарных полупроводников. Принципы выращивания структурно-совершенных монокристаллов. Микродефекты в монокристаллах кремния. Механическая, химико-механическая, химическая обработка и очистка поверхности полупроводников.

Полупроводниковые соединения АIIIBV. Физико-химические, электрофизические и оптические свойства. Синтез и выращивание объемных монокристаллов соединений АIIIBV в связи с Р-T-Х диаграммами. Методы кристаллизации и легирования. Тройные диаграммы состояния АIII BV – примесь. Компенсация и получение поляризирующих кристаллов. Специфика подготовки подложек различных соединений АIIIBV. Влияние кристаллографических ориентаций. Травление жидкостное, газовое.

Получение широкозонных материалов – нитриды галлия, алюминия, бора. Эпитаксия арсенида галлия, фосфида галлия, арсенида индия, антимонида индия и твердых растворов. Применение соединений АIIIBV в СВЧ-технике, оптоэлектронике, квантовой электронике.

Полупроводниковые соединения АIIBVI и АIVBVI. Физико-химические, электрофизические и оптические свойства. Синтез и выращивание монокристаллов соединений с двумя летучими компонентами. Методы выращивания монокристаллов из газовой фазы и из расплава. Эпитаксия соединений. Методы управления стехиометрическим составом. Термообработка. Особенности получения соединений: сульфида кадмия, селенида кадмия, теллурида кадмия, сульфида свинца, твердых растворов. Области применения кристаллов: лазеры, оптические модуляторы, акустоэлектронные приборы, ИК-фотоприемники.

Аморфные полупроводники. Аморфный кремний и сплавы на его основе. Применение аморфного кремния в фотоэлектрических преобразователях. Физико-химические, электрофизические и оптические свойства. Понятие о физико-химических механизмах переключения памяти и оптической записи информации в халькогенидных стеклах. Особенности стеклообразования в халькогенидных системах и в оксидных системах. Синтез стеклообразных полупроводников и их свойства.

Магнитные материалы. Металлы и сплавы, ферриты, магнитодиэлектрики, магнитные полупроводники, аморфные интерметаллические соединения. Магнитные пленки.

Материалы вакуумной электроники. Требования к чистоте материалов и их газосодержанию. Основные требования, предъявляемые к материалам для получения вакуумплотных соединений. Особенности технологии изготовления корпусов ИС на основе металлов, стекол, ситаллов и композиционных материалов.

Материалы оптоэлектроники. Излучательные свойства твердых тех. Излучение света в полупроводниках. Полупроводники с прямой и непрямой запрещенной зоной. Материалы полупроводниковых светодиодов, лазеров и фотоприемников. Активные диэлектрики (LiNbO3, LiTaO3, KTiOPO4), их физико-химические и оптико-физические свойства. Их применение в оптоэлектронике. Материалы для изготовления волоконных и планарных оптических волноводов.

Материалы акустоэлектроники. Пьезоэлектрики. Пьезоэлектрические свойства монокристаллов и текстурированных материалов. Сегнетоэлектрики.

Наноматериалы и наноструктуры. Самоорганизация и самосборка. Фуллерены, нанотрубки, графен. Современные технологические методы формирования наноструктурированных материалов. Методы литографии высокого разрешения. Эпитаксиальные методы. Электрохимические методы. Золь-гель технология. Методы молекулярного наслаивания.

Органические материалы в электронной технике. Органические полимерные диэлектрики. Методы получения полимеров реакциями полимеризации и поликонденсации. Радикальные и ионные процессы. Типы органических полимеров, их строение и свойства. Применение металлоорганических соединений (МОС) в микроэлектронике. Типы MOС, методы синтеза и разложения металлорганических соединений. Применение металлоорганических соединений для получения чистых металлов, диэлектрических пленок, полупроводниковых соединений.

Неорганические стекловидные диэлектрики в электронной технике и в микроэлектронике. Требования к диэлектрикам различного назначения и области их применения: подложки, материалы для бескорпусной защиты, пассивации, герметизации ИС, межслойной и межкомпонентной изоляции ИС, трехмерных структур, структур «кремний на изоляторе», изоляции электродов газоразрядных индикаторных панелей, элементов интегральной оптики и акустоэлектроники.

Сверхпроводящие материалы. Кристаллическая структура и изотопический эффект. Эффект Джозефсона. Высокотемпературные керамические сверхпроводники. Технология изготовления.

Фоторезисты. Определение и классификация. Требования к фоторезистам. Разрешающая способность и химическая стойкость. Основные фототехнические характеристики фоторезистов. Позитивные и негативные фоторезисты. Фотохимические реакции в процессе фотолитографии. Материалы, используемые для производства фоторезистов и проведения процессов литографии. Электронорезисты и рентгенорезисты. Их характеристики и технология производства.

Исходные вещества, используемые для производства монокристаллов и пленок. Особо чистые элементы и материалы, их роль в современной технике. Понятие о чистоте вещества, методы определения и оценка чистоты Физико-химические основы глубокой очистки веществ. Понятие о коэффициенте разделения и распределения. Методы очистки. Зонная очистка. Сублимация. Ректификация. Хроматографическая очистка. Экстракция, Электролиз. Методы получения гидридов, хлоридов металлов и металлорганических соединений.

3.3. Методы исследования материалов и структур электронной техники

Ключевые слова: параметры материалов, химический состав, методы исследования свойств материалов и структур.

Методы измерения электрических параметров полупроводников. Измерение подвижности, удельного сопротивления, концентрации носителей, доноров и акцепторов. Способы измерения толщины эпитаксиальных слоев. Характеристики однородности электрических свойств слоев на площади и толщине. Методы определения профиля распределения легирующих примесей. Измерение электрофизических параметров структур диэлектрик-полупроводник методом вольтфарадных характеристик.

Методы исследования реальной структуры кристаллов, определения фазового состава, прецизионного измерения параметров решетки. Методы изучения объемных дефектов. Дифракция медленных электронов. Обратное рассеяние ионов.

Исследование строения поверхностных слоев монокристаллов. Метод Берга-Барретта. Оценка совершенства кристаллов с помощью двухкристального спектрометра. Методы просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии и примеры ее использования.

Оптические методы металлографических исследований. Наблюдение объектов в поляризованном свете. Топография поверхности. Наблюдение микродефектов поверхности эпитаксиальных слоев. Принципы двухлучевой и многолучевой интерферометрии и их применение. Выявление дислокаций методом травления. Механизм формирования ямок травления на дислокациях.

Методы определения химического состава. Химические методы анализа: экстракция, хроматография, полярография, потенциометрия. Объемный анализ. Гравиметрия. Спектральный анализ. Атомно-адсорбционный анализ. Люминисцентный метод. Молекулярная спектроскопия. Электронный парамагнитный резонанс, ядерный парамагнитный резонанс. Нейтронно-активационный анализ. Метод радиоактивных индикаторов, Oже-спектроскопия, рентгено-флуоресцентный анализ, лазерная и вторично-ионная масс-спектроскопия.

Методы определения деформаций в структурах микроэлектроники. Определение тензора деформаций с помощью двукристальной рентгеновской дифрактометрии. Полярография. Определение деформаций по прогибу пластин.

Методы исследования наноструктур. Электронная микроскопия. Оптика ближнего поля. Туннельная и атомно-силовая микроскопия.

3.4. Технология получения материалов и структур электронной техники

Ключевые слова: технология, материалы, структуры электронной техники.

Методы эпитаксии кремния из газовой фазы. Легирование и автолегирование. Особенности выращивания структур со скрытыми слоями. Газофазная эпитаксия. Хлоридный, хлоридно-гидридный и МОС-гидридный методы. Жидкостная эпитаксия и области ее применения. Механизм кристаллизации из раствора в расплаве. Фазовое равновесие. Равновесная и неравновесная кристаллизация. Коэффициент распределения примесей. Молекулярно-лучевая эпитаксия.

Структуры для СВЧ- транзисторов, диодов Ганна и Шоттки. Особенности получения тонких слоев с заданной неоднородностью распределения примесей.

Структуры со скрытыми слоями. Получение структур с диэлектрическими и поликристаллическими слоями.

Получение структур «кремний на изоляторе» (КНИ). Методы формирования КНИ структур. Методы прямого и непрямого сращивания для формирования структур КНИ. Глубокая имплантация ионов кислорода и азота. Расчет требуемых доз и энергий. Отжиг рекристаллизации ионно-имплантированных структур. Дефекты в ионно-имплантированных структурах КНИ. Формирование КНИ- структур методом окисления пористого кремния. Технология получения гетерослоев кремния на сапфире. Особенности получения и электрофизические свойства слоев.

Структуры полупроводник-диэлектрик. Методы получения и основные электрофизические свойства структур диэлектрик-германий. Структуры диэлектрик – антимонид индия. Технология получения структур электрохимическим окислением. Электрофизические свойства структур. Основные нестабильности и методы их уменьшения. Структуры диэлектрик-арсенид галлия. Методы получения и электрофизические свойства. Основные трудности изготовления структур.

Структуры оптоэлектроники. Технология получения гетероструктур для лазеров и светодиодов. Планарные и канальные оптические волноводы. Особенности получения многослойных структур. Технология получения структур для солнечных батарей.

Процессы толстопленочной технологии. Приготовление порошков и паст для проводников и резисторов на основе палладия, серебра, золота, рутения, иридия, кадмия. Получение резисторов на основе окислов редких металлов, боридов, карбидов и нитридов. Приготовление порошков и диэлектрических паст на основе титанатов бария, кальция, висмута и др.

Процесс ионного распыления материалов. Особенности распыления металлов и диэлектриков. Зависимость коэффициента распыления от различных факторов. Закономерности удаления материала с распыляемой поверхности и особенности их использования в технологических процессах микроэлектронного производства. Моделирование процессов распыления.

Применение ионно-плазменных распылительных систем для нанесения и травления материалов. Физико-технологические основы процессов осаждения пленок и травления материалов. Модели процессов осаждения и травления материалов.

Методы нанесения тонких пленок в вакууме: вакуум-термический, термоионный, электронно-лучевой, ионно-плазменный (с использованием разрядов на постоянном токе (ПТ), а также ВЧ и СВЧ разрядов), с помощью автономных ионных источников. Магнетронные распылительные системы.

Современные технологические методы формирования наноструктур. Процессы самоорганизации и самоформирования в технологии наноструктур. Проблемы создания упорядоченных наноструктурированных материалов на большой площади.

3.5. Технология и оборудование для производства приборов электронной техники

Ключевые слова: технология, оборудование, приборы электронной техники.

Современные тенденции развития технологии и оборудования электронной техники - интеграция и автоматизация технологических процессов. Основные требования к разрабатываемому технологическому оборудованию (ТО), направления развития ТО. Методы проектирования технологического оборудования для получения субмикронных и наноразмерных структур. Системный подход к выбору оптимальных технических решений методами моделирования. Особенности проектирования многомодульного (кластерного) оборудования. Системы контроля и управления процессами обработки в технологическом оборудовании.

Проектирование транспортного и манипуляционного оборудования по критериям минимальной привносимой дефектности. Микромеханика и мехатроника в составе прецизионного оборудования электронной техники. Методы проектирования высоконадежного оборудования на основе использования не механических способов перемещения и ориентации изделий относительно источника технологического воздействия не содержащих пар трения: электрические и магнитные поля, упругие силы и др.

Специальное технологическое и контрольно-измерительное оборудование микро-, нано-, молекулярной электроники.

Проблемы автоматизации производства на современном уровне. Общие принципы автоматизации оборудования. Автоматиче­ские линии в производстве ИЭТ. Методы определения оптимальных пара­метров линий и комплексов в производстве ИЭТ. Автоматизация управ­ления технологическими процессами и оборудованием. ЭВМ и информаци­онно-управляющие комплексы. Гибкие автоматизированные системы управ­ления технологическими процессами и производством. Компьютерные ин­тегрированные производства.

Методология проектирования технологических систем. Основные компоненты и модели проектирования. Формализация основных процедур проектирования. Методы математического программирования и оптимизации систем. Поисковые методы. Методы многокритериальной оптимизации.

Обеспечение и поддержание в чистых помещениях среды с заданными параметрами. Проблема привносимой дефектности при производстве СБИС. Принципы организации чистых производственных помещений. Создание средств технологической экологии при производстве СБИС и УБИС. Транспортные и загрузочные системы микроэлектроники (подвижные роботы, тунельно-трековые системы, системы со стандартным механическим интерфейсом (СМИФ). Кластерный принцип организации полупроводникового производства.

Способы формирования электронных потоков различной интенсивности (электронные пушки и прожекторы), транспортировка электронного потока и способы ограничения его поперечных размеров. Системы регулирования параметров пучка. Управление электронными потоками. Электрические и магнитные способы управления плотностью и скоростью электронов. Квазистатические и динамические способы управления. Примеры использования в приборах вакуумной электроники и технологическом оборудовании.

Методы расчета и конструирования функциональных элементов и систем оборудования, использующего в технологических целях потоки заряженных частиц. Методы расчета и конструирования источников формирования электронных и ионных пучков.

Технология и оборудование для выращивания монокристаллов. Особенности конструктивного выполнения ТО и его основных систем. Особенности выращивания из расплава элементарных полупроводников. Оптимизация равномерного распределения легирующих примесей в монокристаллах. Технология и оборудование получения полупроводникового кремния и германия. Выращивание монокристаллов германия и кремния с совершенной структурой. Особенности технологии полупроводниковых соединений. Методы контроля и стабилизации параметров процесса выращивания монокристаллов, автоматизация управления процессом.

Методы и технология откачки и газозаполнения электровакуумных и газоразрядных приборов. Откачка удалением и связыванием. Криогенная от­качка. Вакуумное технологическое оборудование для формирования оста­точной вакуумной среды в электронных приборах.

Основы проектирования и расчета элементов газовых систем. Элементы, используемые в газовых системах электрофизических установок и их гидродинамические характеристики. Типы и конструкции регулирующей и контрольной аппаратуры газовых систем технологического оборудования. Конструкционные материалы газовых систем. Основы инженерного расчета газовых систем.

Технология и оборудование для получения тонких пленок в вакууме: вакуум-термическое испарение, электронно-лучевое испарения, высокочастотное распыление диэлектриков, ПТ и ВЧ магнетронное распыление, реактивное ионное распыление. Осаждение пленок в плазме из парогазовых смесей. Особенности проектирования, расчета и моделирования узлов и систем технологического оборудования нанесения пленок. Методы и оборудование осаждения пленок сложного состава, реактивное распыление материалов.

Методы и оборудование травления микроструктур: ионное, реактивное ионное и плазмохимическое с использованием постоянного тока, ВЧ и СВЧ разрядов. Физика процессов, особенности проектирования и моделирования процессов, узлов и систем технологического оборудования. Системы с электронно-циклотронным резонансом. Методы анизотропного травления полупроводников (Bosh-процесс, ICP-процесс).

Технология и оборудование для получения эпитаксиальных слоев. Методы эпитаксиального наращивания и виды применяемого оборудования. Эпитаксия при пониженных давлениях, молекулярно – лучевая эпитаксия. Технические требования, предъявляемые к оборудованию. Типы промышленных установок. Методы контроля и стабилизации параметров эпитаксиальных процессов. Микропроцессорное управление процессами эпитаксии. Моделирование процесса и основных элементов ТО эпитаксии.

Оборудование для получения диффузионных и диэлектрических слоев в термических печах. Требования процессов диффузии, окисления и осаждения из парогазовых смесей к ТО. Особенности конструкций термических печей, элементов газовакуумных систем, устройств утилизации продуктов реакций и др. Электротермические устройства и системы. Принципы расчета и проектирования и автоматического управления диффузионными печами. Моделирование процессов и устройств получения диффузионных диэлектрических слоев.

Оборудование оптической литографии (генераторы изображений, фотоповторители, установки совмещения и экспонирования и др.). Влияние дифракции и аберраций оптических систем на качество изображения. Методы машинного расчета влияния аберраций. Прецизионные системы координатных перемещений. Алгоритмы и программы расчета оптических систем и систем координатных перемещений.

Электронная литография. Классификация и принципиальные схемы электронно-лучевых и проекционных установок электронной литографии. Влияние различных факторов на качество изображения: аберраций, рассеяния электронов, эффектов близости и т.д. Конструкции, методы проектирования, расчета и моделирования систем ТО электронной литографии: электронных пушек, формирования, переноса и отклонения пучков, совмещения, перемещения и позиционирования пластин. Современные проблемы и тенденции развития ТО электронной литографии.

Основные проблемы создания рентгеновского литографического оборудования. Расчет и моделирование основных систем и параметров процесса экспонирования. Источники рентгеновского излучения, шаблоны для рентгенолитографии.

Ионно-лучевая литография (ИЛЛ). Направления развития ТО ИЛЛ и особенности создания систем экспонирования коллимированным и остросфокусированным ионным пучком и модульной ионной проекции изображения. Конструкции, сравнительные характеристики, методы расчета и моделирования основных систем ТО ИЛЛ: отклоняющих и сканирующих, тем ускорения и фокусировки, ионных источников,

Технология и оборудование для создания р-n переходов. Методы получения р-n переходов, гетеропереходов и переходов металл—полупроводник. Диффузионные методы легирования. Ионное легирование (имплантация). Оборудование для процессов ионной имплантации.

Технология и оборудование контактной, дуговой, холодной сварки и пайки. Паяные соединения бессвинцовыми припоями. Оборудование для создания межсоединений в изделиях электронной техники.

Технология и оборудование присоединения кристаллов. Клеевые соединения. Присоединение кристаллов на эвтектику и на легкоплавкие припои. Контроль качества присоединения.

Методы получения вакуумно-плотных соединений. Методы контроля герметичности. Методы пассивации и защиты полупроводниковых приборов и ИМС. Герметизация пластмассой ИЭТ. Технология и оборудование для пластмассовой герметизации ИЭТ.

Методы очистки исходных материалов и структур; оборудование, применяемое при очистке. Ультразвуковая очистка микрорельефных поверхностей изделий.

Методы формообразования деталей ИЭТ и обработки поверхности. Формирование термопластов, литье, порошковая металлургия. Обработка резанием, абразивная обработка хрупких материалов.

Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки. Прецизионное электроэрозионное оборудование для обработки деталей электронных приборов. Ультразвуковое оборудование для обработки хрупких материалов. Оборудование для обработки лучом лазера. Технология и оборудование электрохимической обработки.

Методы формирования микросоединений в микроэлектронных приборах: термокомпрессионный, УЗ- сваркой, лучом ОКГ, электронным лучом. Микросоединения в 3-D структурах. Оборудование для создания микросоединений. Технология и оборудование для сборки и монтажа электронных модулей, включая поверхностный монтаж.

Основные требования к ТО сборки и монтажа ИЭТ. Конструктивное выполнение установок, основных узлов и систем. Принципы расчета и проектирования монтажно-сборочного оборудования. Критерии подобия сварочных процессов и их применения при проектировании оборудования.

Автоматизация монтажно-сборочного оборудования микроэлектроники. Адаптивные основы управления. Системы автоматической ориентации. Автоматизация проволочного монтажа. Автоматизированное оборудование пайки. Применение промышленных роботов. Системы автоматического управления ТО монтажа и сборки ИЭТ.

Контрольно-измерительное и испытательное оборудование. Современные принципы автоматизации технологических процессов измерения и контроля в процессе многооперационной обработки. Методы и приборы неразрушающего контроля.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники / А.А. Сазонов [и др.]. – М. : Высшая школа, 1991. – 333 с.
  2. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин. – М. : МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. – 646 с.
  3. Аршанский,  М.М. Мехатроника: учеб.  пособие / М.М. Аршанский. – М., 1996. – 84 c.
  4. Айхлер, Ю. Лазеры. Исполнение, управление, применение / Ю. Айхлер, Г.-И. Айхлер. – М. : Техносфера, 2008. – 440 с.
  5. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан. – М. : Техносфера , 2006. – 377 с.
  6. Броудай, И. Физические основы микротехнологии / И. Броудай, Дж. Мерей. – М. : Мир, 1985. – 496 с.
  7. Булычев, А.Л. Электронные приборы / А.Л. Булычев, П.Н. Лямин, Е.С. Тулинов.  – Минск : Вышэйшая школа, 1999. – 414 с.
  8. Валиев, К.А. Физические основы субмикронной литографии в микроэлектронике / К.А. Валиев, А.В. Раков. –  М. : Радио и связь, 1984. – 352 с.
  9. Введение в микромеханику / М. Онами [и др.]. – М. : Мир, 1987. – 280 с.
  10. Викулин, И.М. Физика полупроводниковых приборов / И.М. Викулин, В.И. Стафеев. – М. : Радио и связь, 1990. – 264 с.
  11. Григорьянц, А.Г. Основы лазерной обработки материалов / А.Г. Григорьянц. – М. : Машиностроение, 1989. – 304 с.
  12. Груев, И.Д. Электрохимические покрытия изделий радиоэлектронной аппаратуры / И.Д. Груев, Н.И. Матвеев, Н.Г. Сергеева. – М. : Радио и связь, 1988. – 304 с.
  13. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы / А.И. Гусев, А.А. Ремпель. – М. : Физматлит, 2001. – 224 с.
  14. Данилин,  Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок / Б.С. Данилин. – М. :  Энергоатомиздат, 1989. – 328 c.
  15. Данилин,  Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов / Б.С. Данилин, В.Ю. Киреев. –  М. : Энергоатомиздат, 1987. – 264 с.
  16. Денисенко, В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом и оборудованием / В.В. Данисенко. – М. : Горячая линия-Телеком, 2009. – 608 с.
  17. Емельянов, В.А. Технология микромонтажа интегральных схем / В.А. Емельянов. – Минск: Бел. Наука, 2002. – 321 c.
  18. Кларк, Э. Р. Микроскопические методы исследования материалов / Э.Р. Кларк, К.Н. Эберхардт. – М. : Техносфера, 2007. – 367 с.
  19. Конструкторско - технологическое проектирование электронной аппаратуры / В.А. Шахнов [и др.]. –  М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 536 с.
  20. Крылов, К.И. Основы лазерной техники / К.И. Крылов, В.Г. Прокопенко, В.А. Гарлыков. – Л. : Машиностроение, 1990. – 316 с.
  21. Кундас, С.П. Компьютерное моделирование технологических систем / С.П. Кундас, Т.А. Кашко. – Минск : БГУИР, 2001. – 164 с.
  22. Ланин, В.Л. Электромонтажные соединения в электронике. Технология, оборудование, контроль качества / В.Л. Ланин, В.А. Емельянов. – Минск : Интегралполиграф, 2013. – 406 с.
  23. Медведев, А.М. Сборка и монтаж электронной аппаратуры / А.М. Медведев. – М. : Техносфера, 2007. – 256 с.
  24. Наноматериалы и нанотехнологии / В.М. Анищик [и др.] ; под ред. В.Е. Борисенко, Н.К. Толочко. – Минск: Издат. центр БГУ, 2008. – 375 с.
  25. Пасынков, В. В. Материалы электронной техники / В.В. Пасынков, В.О. Сорокин. – М. : Лань, 2001. – 368 с.
  26. Плазменные процессы в производстве изделий электронной техники : в 3 т. / А.П. Достанко [и др.]; под ред. А.П. Достанко. –  Минск : ФУ Аинформ, 2000 - 2001. – Т. 1 – 424 с. ; Т. 2 – 244 с. ; T. 3 – 424 c.
  27. Попов, В.Ф. Процессы и установки электронно-ионной технологии / В.Ф. Попов, Ю.Н. Горин. – М. : Высшая школа, 1988. – 255 с.
  28. Преображенский, А.А. Магнитные материалы и элементы / А.А. Преображенский. – М. : Высшая школа, 1986. – 352 с.
  29. Радж, Б. Применение ультразвука / Б. Радж, В. Ранджендран, П. Паланичами. – М. : Техносфера, 2006. – 579 с.
  30. Райзер, Ю.П. Физика газового разряда / Ю.П. Райзер. –  М. :  Наука, 1987. – 592 с.
  31. Синдо, Д. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оликава. – М. : Техносфера , 2006. – 255 с.
  32. Технология изделий интегральной электроники / Л.П. Ануфриев [и др.] ;  под ред. А.П. Достанко и Л.И. Гурского. – Минск: Амалфея, 2010. – 536 с.
  33. Технология и техника прецизионного лазерного модифицирования твердотельных структур / А. П. Достанко [и др.] ; под ред. А. П. Достанко и Н. К. Толочко. – Мн. : Технопринт, 2002. – 375 с.
  34. Технология поверхностного монтажа / С.П. Кундас [и др.]. – Минск : Армита - Маркетинг, 2000. – 349 c.
  35. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства : учебник /А.П. Достанко [и др.]. – Минск : Выш. школа. 2002. – 415 с.
  36. Технология СБИС : в 2 кн. / С. Зи [и др.] ; под ред. С. Зи. – М. : Мир, 1986. – Кн. 1 – 404 с. ; Кн. 2 – 453 с.
  37. Ультразвуковые процессы в производстве изделий электронной техники : в 2 т. /  А.П. Достанко [и др.]. – Минск : Бестпринт, 2002 – 2003. – Т. 1 – 404 с.; Т. 2 – 224 с.
  38. Черняев, В.Н. Физико-химические процессы в технологии РЭА / В.Н. Черняев. – М. : Высшая школа, 1987. – 376 с.
  39. Чистые помещения / И . Хаякава [и др.]. – М. : Мир, 1990. – 45 с.