Вопросы по дисциплине “Физико-химические основы технологии электронных средств” 1. Как называется удельная свободная поверхностная энергия Гиббса: 2. Что служит мерой смачивания поверхности тела: 3. Что такое адгезия 4. Что такое адсорбция 5.Что является мерой взаимодействия поверхностей двух твердых тел 6. Как называется явление увеличения в приповерхностном слое или на поверхности твердого тела концентрации газа (при его взаимодействии с газами) или концентрации растворенного компонента (при его взаимодействии с жидкими растворами) 7. Как называется процесс отделения от поверхности твёрдого тела ранее осевшего на нее вещества 8. Что происходит со скоростью хемосорбции при повышении температуры: 9. Что происходит со скоростью физической адсорбции при повышении температуры : 10. Какова величина энергии связи хемосорбции по сравнению с величиной энергии связи физической адсорбции: 11. Что такое поверхностно активные вещества 12. Какие металлические пленки имеют более высокую адгезию на диэлектрических подложках: 13. Какая из теорий образования зародышей конденсированной фазы при термовакуумном испарении применима в случае, когда “критический зародыш” состоит из 1 атома : 14. Как зависит радиус “критического зародыша” конденсированной фазы от температуры подложки 15. Как называется уравнение, дающее математическое выражение зависимости давления насыщенного пара вещества от температуры 16. Как называется явление интенсивного испарения вещества из твердого состояния 17. Что описывает закон Ламберта-Кнудсена 18. Какое уравнение является основным уравнением, описывающим скорость испарения в термовакуумном испарении 19. Что такое реактивное испарение материалов 20. Как называется процесс легирования тонкого поверхностного слоя полупроводниковой пластины до максимально возможной концентрации примеси при помощи диффузии 21.Как называется процесс легирования полупроводников диффузией из тонкого приповерхностного слоя, предварительно легированного до максимально возможной концентрации примеси 22. Что определяет 1-й закон Фика 23. Что определяет 2-ой закон Фика 24. Какой режим самостоятельного разряда используется при распылении материалов ионной бомбардировкой (2-х электродная схема распыления) 25. Что такое коэффициент распыления 26. Чем объясняется уменьшение коэффициента распыления при высоких энергиях бомбардирующих ионов: 27. Система распыления какого из перечисленных методов получения пленок имеет три электрода : 28. Для распыления каких материалов применяется высокочастотное распыление: 29. Какой из перечисленных методов дает наивысшую скорость распыления : 30. В каком из методов получения легированных полупроводников можно получить структуры с произвольным распределением концентраций примесей по глубине : 31. В каком из методов получения легированных полупроводниковых структур требуется последующий "отжиг" : 32. Для получения глубоких р/n переходов (в несколько мкм) легированием методом ионого внедрения требуются энергии ионов порядка 1-2 Мэв. Как целесообразно получать такие энергии 33. На каких типах подложек невозможно получить эпитаксиальные пленки кремния 34. Почему в гетероэпитаксиальных структурах невозможно получить толстые пленки кремния 35. Какой из перечисленных методов получения диэлектрических пленок двуокиси кремния SiO2 на поверхности кремниевых пластин получаются наиболее качественные пленки 36. Какая фотохимическая реакция используется при осуществлении позитивного фотолитографического процесса : 37.Какая фотохимическая реакция используется при осуществлении негативного фотолитографического процесса 38. Как называется утверждение о том, что каждый поглощенный молекулой фоторезиста квант света приводит к возбуждению этой молекулы и протеканию соответствующей фотохимической реакции 39. Как называется энергия, подведенная к единице поверхности слоя фоторезиста 40. Каким законом определяется изменение экспозиции с глубиной проникновения света в материал фоторезиста 41. Из каких графиков получаются сенситометрические характеристики позитивных резистов 42. Из каких графиков получаются сенситометрические характеристики негативных резистов 43. Какой из методов нанесения фоторезиста на подложку дает наиболее равномерную по толщине пленку с наименьшими внутренними напряжениями 44. Какой из методов сушки фоторезистов обладает максимальной скоростью 45. Какая операция используется для придания зашитной маске из фоторезиста большей стойкости 46. Почему операции нанесения и сушки фоторезиста, являющегося светочувствительным материалом, можно проводить на свету 47. Для какой цели во время пайки используются флюсы : 48. Укажите, как называется пленка, состоящая из кристаллов, ориентированных вдоль определенных направлений 49.Укажите, как называется пленка, структура которой полностью повторяет структуру подложки : 50. Укажите, как называется пленка, имеющая полностью неупорядоченную структуру: 51.Укажите, какие особенности характерны для процесса хемосорбции 52.Укажите, какие особенности характерны для процесса физической адсорбции : 53.Укажите, в каких технологических процессах получения пленок степень вакуума в подколпачном пространстве выше 54. Укажите, в каких технологических процессах степень вакуума в подколпачном пространстве ниже 55.Укажите, в каких технологических процессах скорость роста выращиваемых пленок ниже : 56. Укажите, в каких технологических процессах адгезия выращиваемых пленок выше 57.Укажите, каким из перечисленных способов можно получить резкий р/n переход : 58. Укажите, на подложке из какого материала можно вырастить эпитаксиальную пленку кремния 59. Укажите, от какого из перечисленных факторов зависит равномерность распределения конденсата при термовакуумном испарении 60.Укажите характеристики, от которых зависит светочувствительность негативного фоторезиста 61. Укажите, какой из приведенных сухих методов травления, используемых при фотолитографии микроэлектронных структур обладает наименьшей селективностью и наибольшей анизотропией : 62. Что такое степень переохлаждения 63. В каком случае для описания процесса образования зародышей конденсированной фазы применима теория Френкеля-Родина? Теория Гиббса-Фольмера? 64. Чем характеризуется кинетическая область гетерогенных процессов? 65. Чем характеризуется диффузионная область гетерогенных процессов? 66. При испарении из каких испарителей равномерность толщины пленок, полученных методом термовакуумного испарения, выше? 67. В чем состоит правило Трутона? 68. Как оценить значение адгезионной прочности? 69. Что такое условная температура испарения? 70 . От каких факторов зависит равномерность толщины пленок, полученных методом термовакуумного испарения? 71. В чем состоит особенность испарения сплавов? 72. В чем состоит особенность испарения химических соединений? 73. Что такое коэффициент конденсации? 74. Каковы преимущества и недостатки распыления материалов ионной бомбардировкой по сравнению с термовакуумным распылением? 75. Каков физический механизм распыления материалов ионной бомбардировкой? 76. Как зависит коэффициент распыления от энергии ионов? 77. Каковы особенности распыления материалов ионной бомбардировкой по сравнению с термовакуумным распылением? 78.Перечислите мероприятия, используемые для повышения плотности потока ионов на мишень в ионно-плазменном методе 79. В чем состоит требование технологичности производственных процессов? 80. Что такое поверхностная диффузия? 81.Что такое каналирование ионов при легировании методом ионного внедрения? 82. Зависит ли средняя глубина проникновения ионов в материал мишени от дозы облучения? 83. Каковы условия получения совершенной эпитаксиальной структуры? 84. Реакции, используемые в методе газофазной эпитаксии. 85. В чем состоит закон взаимозаместимости Бунзена? 86. В чем состоит закон Бугера-Ламберта? 87. Что такое глубина резкости? 88. Как повысить устойчивость фоторезистов к агрессивным воздействиям? 89. Для чего нужен промежуточный фотошаблон при огранизации фотолитографического процесса? 90. Преимущества и недостатки рентгеновской литографии. 91. Процессы стимулированные лазерным излучением. ФОРМУЛЫ 1. Уравнение адсорбции Ленгмюра 2. Зависимость радиуса критического зародыша от температуры 3. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса 4. 1 Закон Ламберта – Кнудсена 5. 2 Закон Ламберта – Кнудсена 6. Уравнение Герца – Кнудсена 7. Закон Рауля 8. Законы диффузии (законы Фика) 9. Закон взаимозаместимости Бунзена 10. Закон Бугера – Ламберта 11. Коэффициент распыления ионной бомбардировкой 12. Скорость роста окисной пленки на кремнии 13. Профиль распределения концентрации примеси при легировании методом ионного внедрения 14. Профиль распределения концентрации примеси при легировании диффузией от источника с постоянной поверхностной концентрацией 15. Профиль распределения концентрации примеси при легировании диффузией от источника с ограниченной поверхностной концентрацией 16. Светочувствительность негативного фоторезиста 17. Светочувствительность позитивного фоторезиста 18. Контрастность негативного фоторезиста 19. Контрастность позитивного фоторезиста ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. Поверхностного натяжения 2. Адсорбции 3. Десорбции 4. Адгезии 5. Коэффициента испарения 6. Коэффициента конденсации 7. Коэффициента межфазового разделения 8. Коэффициента активности при испарении сплавов 9. Коэффициента распыления 10. Коэффициента диффузии 11. Квантового выхода 12. Экспозиции 13. Светочувствительности негативного фоторезиста 14. Светочувствительности позитивного фоторезиста 15. Аномального тлеющего разряда 16. Легирования 17. Эпитаксии 18. Фотолитографии 19. Фотошаблона 20. Смачиваемости 21. Контрастности негативного фоторезиста 22. Контрастности позитивного фоторезиста 23. Разрешающей способности фоторезиста 24. Анизотропии травления 25. Селективности травления Вопросы по курсу «Физико-химические основы технологии электронных средств» для ЭССЕ 1. Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение, его зависимость от температуры. Смачивание. 2. Адсорбция и десорбция. Физическая и химическая адсорбция. Температурная зависимость скорости физической и химической адсорбции. 3. Термодинамика поверхностных реакций. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Поверхностно активные вещества. 4. Адгезия и факторы, влияющие на адгезию. 5. Конденсация вещества. Термодинамика процесса образования зародышей пленки. Критический радиус и критическая энергия зародыша. 6. Зависимость радиуса критического зародыша от температуры. Рост тонких пленок, структура и характеристики пленок. 7. Испарение чистых металлов в вакууме. Механизмы испарения. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Условная температура испарения. 8. Скорость испарения, уравнение Герца-Кнудсена. Массовая скорость испарения. Уравнение Ленгмюра. 9. Испарение сплавов и химических соединений. Закон Рауля. Коэффициент межфазового разделения. 10. Перенос вещества к подложке. Оценка необходимой степени вакуума. 11. Виды и типы испарителей. Эмиссионные характеристики (диаграммы направленности) испарителей и законы распределения конденсата законы Ламберта-Кнудсена. 12. Распыление материалов ионной бомбардировкой. ВАХ самостоятельного разряда. Формирование и структура тлеющего разряда. Катодное распыление. 13. Физический механизм ионного распыления. Коэффициент распыления и его зависимость от энергии ионов. 14. Скорость осаждения распыленного материала на подложку. Сравнительная характеристика ионного распыления и термовакуумного испарения. 15. Влияние давления распыляющего газа и магнитного поля на процесс распыления. Трехэлектродная схема распыления. Магнетронное распыление. Реактивное распыление. 16. Механизмы образования и кинетика роста оксидных пленок на кремнии. 17. Механизмы диффузии атомов в кристаллах. Коэффициент диффузии примесей в кристалле, его зависимость от параметров кристаллической решетки и температуры. 18. Законы диффузии (законы Фика). Технологические стадии процесса диффузии: загонка и разгонка. 19. Диффузия от источника с постоянной поверхностной концентрацией примеси. 20. Диффузия от источника с ограниченной поверхностной концентрацией примеси. 21. Физические основы ионного легирования. Профиль распределения примеси в аморфных и монокристаллических подложках. Эффект каналированя ионов. 22. Эпитаксия. Гомо – и гетероэпитаксия. Получение эпитаксиальных пленок на кремнии. Молекулярно-лучевая эпитаксия. 23. Фотохимическое воздействие света на вещество. Основные типы фотохимических реакций. 24. Квантовый выход. Основные законы фотохимии: закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна, закон взаимозаместимости Бунзена, закон Бугера-Ламберта. 25. Принципиальная схема фотолитографического процесса, основные операции. Физико-химические процессы получения скрытого и видимого изображения (рельефа). Типы и свойства фоторезистов. 26. Сенситометрические характеристики фоторезистов: светочувствительность и контрастность. Разрешающая способность резистов. 27. Нанесение, экспонирование, проявление резистов. Кислотостойкость, методы удаления. 28. Разрешающая способность литографического процесса, ее связь с длиной волны излучения. 29. Рентгенолитография, синхротронное и ондуляторное излучение. Электроно- и ионолучевая литография. 30. Фото- и рентгеношаблоны. Взаимосвязь параметров технологического процесса литографии. 31. Применение неразъемных соединений на различных конструкторскотехнологических уровнях. Требования к неразъемным соединениям. 32. Пайка. Флюсы. Припои. Механизм образования неразъемного соединения. Виды пайки. 33. Сварка. Виды сварки. Механизмы образования неразъемного соединения. 34. Клейка. Подготовка поверхности. Составы адгезивов, механизмы склеивания. 35. Процессы, стимулированные лазерным излучением. Типы и виды лазеров. 36. Уникальные особенности лазерного излучения. Пространственная и временная когерентность, поляризация излучения. Процессы травления, нанесения пленок, получения диэлектрических слоев, лазерностимулированная диффузия, сварка, резка, отжиг. 37. Нанотехнологии. Туннельная и атомно-силовая микроскопия. Фуллерены и нанотрубки. Уникальные особенности нанотрубок. Кантиливеры, способы изготовления. Регистрация сигналов, метрологическое обеспечение. Применение нанотехнологий: изготовление новых материалов, микросхем, квантовых компьютеров, нанороботов, наномашин. 4.1.1 Основная литература 1. Третьяков С.Д. Современные технологии производства радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — СПб. : НИУ ИТМО, 2016. — 102 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/91347 — Загл. с экрана. 2. Томилин, В.И. Технология производства электронных средств: организационно-методическое обеспечение курсового проектирования по дисциплине: учебное пособие. [Электронный ресурс] / В.И. Томилин, Н.П. Томилина, Н.А. Алексеева. — Электрон. дан. — Красноярск : СФУ, 2012. — 120 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/45719 — Загл. с экрана. 4.1.2. Дополнительная литература 1. Черняев В.Н. Физико-химические процессы в технологии РЭА.-М.: Высш. Школа, 1987.- 375с. 2. Коледов Л.А. Технология и конструирование микросхем, микропроцессоров и микросборок. М..: Радио и связь, 1989.- 400с. 3. Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника.- М.: ВШ, 1991. 341с. 4. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Лаборатория базовых знаний. 2004. 488 с. 5. Барыбин А.А. Электроника и микроэлектроника. Физико – технологические основы. Учебное пособие для вузов. М.: Физматлит. 2006. 424 с. 6.Марголин B.И., Жабрев В.А., Тупик В.А Физические основы микроэлектроники. М.: Академия. 2008. 400c. 7. Pryor, Roger W. Multiphysics Modeling using COMSOL. A first principles Approach.Изд-во Jones and Bartlett Publishers, LLC. 2009. (режим доступа свободный; http://mirknig.com/2013/03/17/multiphysics-modeling-usingcomsol-a-first-principles-approach.html )
