Основы полупроводниковой технологии

Содержание разделов дисциплины

1. Основные тенденции и проблемы развития электроники.

История развития полупроводниковой технологии, ее современный уровень развития, основные проблемы, стоящие на пути ее развития и предлагаемые пути их решения.

2. Основные материалы современной полупроводниковой микро и наноэлектроники

Параметры, достоинства и недостатки основных материалов микроэлектроники, получение проводниковых подложек.

3. Основные этапы формирование микросхем

Травление полупроводников, осаждение диэлектрических и металлических пленок, литография, диффузионное и ионное легирование, технология эпитаксиального роста.

4. Использование SiGe гетероструктур в современной микро- и наноэлектроники

Физические основы использования SiGe гетероструктур для увеличения быстродействия кремниевых полевых и биполярных транзисторов. Особенности формирования SiGe гетероструктур.

5.Новые материалы полупроводниковой микроэлектроники

Краткая характеристика новых полупроводниковых материалов, используемых в полупроводниковой технологии. Преимущества этих материалов по сравнению с ранее используемыми полупроводниками. Проблемы на пути использования новых материалов.

Рекомендуемая литература

Основная литература

1. Готра З. Ю. Справочник по технологии микроэлектронных устройств. — Радио и связь 1991. 528 с.
2. Малышева И. А. Технология производства интегральных микросхем, Радио и связь 1991. 344с
3. Учебник по курсу «Технология СБИС», http://media.karelia.ru/~kftt/sbis₁/sbis/mainfile.htm
4. Арсенид галлия. Получения, свойства и применение, под ред. Ф. П.Кесаманлы и Д. Н.Наследова, Наука, 1973, 472с.
5. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры. Под редакцией Л. Ченга и К. Плога, «Мир», 1989, 584с.
6. Технология тонких пленок, Справочник под редакцией Л. Майссела и Р. Гленга, «Советское радио», 1977, 664с.
7. Физико-технологические основы электроники, Барыбин А. А., Сидоров В. Г., Издательство «Лань», 2001, 272с.
8. International Technology Roadmap for Semiconductors — http://public.itrs.net/

Дополнительная литература

1. Технология СБИС / Под ред. Зи С. М. — М.: Мир, 1986. 1, 2 т.
2. Аваев Н. А., Наумов Ю. Е. Элементы сверхбольших интегральных схем. — М.: Радио и связь, 1986. — 168 с.: ил.
3. Тилл У., Лаксон Дж. Интегральные схемы: материалы, приборы, изготовление — М.: Мир, 1985. 504 с.
4. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии. — М.: Мир, 1985. 496 с.
5. Таури Я. Основы технологии СБИС. — М.: Радио и связь. 1985. 480 с.
6. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. — М.: 1989. 630 с.
7. Проектирование СБИС: Пер. с япон./Ватанабэ М., Асада К., Кани К., Оцуки Т. — М.: Мир, 1988. 304 с., ил.
8. Зи С. М. Физика полупроводниковых приборов: пер. с англ./Под ред. А. Ф. Трутко. — М.: Энергия, 1973. — 655 с.
9. Алексеенко А. Г., Шагурин И. И. Микросхемотехника. — М.: Радио и связь, 1982. — 414 с.
10. Введение в фотолитографию / Под ред. Лаврищева В. П. — М.: Энергия, 1977. 400 с.
11. Курносов А. И., Юдин В. В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. — М.: Высш. шк., 1979. 272 с.
12. Физико-химические методы обработки поверхности полупроводников / Под ред. Луфт Б. Д. — М.: Радио и связь, 1982. 136 с.
13. Электронно-лучевая технология в изготовлении микроэлектронных приборов / Под ред. Дж. Р. Брюэра. М.: Радио и связь. 1984. 336 с.
14. S.C. Jain and M. Willander Silicon-Germanium strained layers and heterostructures. — Semiconductors and Semimetals V.74, Elsevier, 2003, 308 c.

Вопросы для контроля

1. Основные материалы современной полупроводниковой микро и наноэлектроники. Получение монокристаллических слитков кремния методом безтигельной зонной плавки и методом Чохральского.
2. Подготовка полупроводниковых пластин. Кинетика жидкостного травления полупроводников. Основные параметры пластин.
3. Методы получения диэлектрических пленок. Термическое окисление. Кинетика термического окисления кремния. Осаждение диэлектрических пленок из газовой фазы.
4. Методы формирования топологии микросхем. Оптическая, электронно-лучевая и рентгеновская литографии. Достоинства и ограничения различных литографических методик.
5. Методы травления в современных полупроводниковых технологиях. Достоинства и недостатки различных методов.
6. Диффузионное легирование полупроводников. Профили распределения легирующей примеси. Методы проведения диффузии. Основные примеси, используемые для легирования Si.
7. Маскирующие свойства диэлектрических слоев. Ионное легирование полупроводников. Ядерная и электронная тормозные способности. Распределение примеси при ионной имплантации. Радиационные дефекты.
8. Основные представления о методе молекулярно-пучковой эпитаксии. Вакуумные условия, необходимые для проведения МПЭ.
9. Механизмы эпитаксиального роста. Основные процессы, происходящие на ростовой поверхности при эпитаксии.
10. Эпитаксия из газовых и металлоорганических соединений. Методы контроля параметров тонких пленок при эпитаксии.
11. Особенности эпитаксии гетероструктур. Пластическая и упругая релаксация упругих напряжений. Критическая толщина. Получение буферных слоев. Процессы самоорганизации.
12. Использование SiGe гетероструктур в современной микроэлектронике. Гетероструктурные биполярные транзисторы.
13. Увеличение подвижности носителей заряда в Si/SiGe гетероструктурах. Проблемы роста напряженных Si/Ge гетероструктур.
14. Новые материалы в полупроводниковых технологиях: их достоинства, основные проблемы, связанные с их использованием и пути их решения.
15. Тенденции и проблемы развития современной микро и наноэлектроники.