Технологическое оборудование. Рабочая программа дисциплины

РПД МЭ ДС. 06-2005 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет естественнонаучный Кафедра Микроэлектроника

Система методического обеспечения учебного процесса

Рабочая программа дисциплины Технологическое оборудование по программе подготовки специалиста инженера по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки 210000– Электронная техника, радиотехника и связь специальности 210104 Микроэлектроника и твердотельная электроника

Экземпляр №

2005год

РПД МЭ ДС. 06-2005 1 РАЗРАБОТАНА на основе государственного образовательного стандарта 23тех/дс, семестровых планов и примерной программы НМС УМО Автор доцент кафедры микроэлектроники, к.т.н., доцент «____ » _____________ 2005 г.

Н.В. Громков

2 РЕЦЕНЗЕНТ доцент кафедры микроэлектроники, к.т.н.., доцент «_____» ___________ 2005 г

А.Н. Головяшкин

(должность, место работы, уч. степень, звание, подпись, дата, инициалы, фамилия) 3 СОГЛАСОВАНА .................................................................................................................................... .... (подразделение, руководитель .................................) 4 ВНЕСЕНА (ПОДГОТОВЛЕНА к утверждению) Методической группой кафедры Руководитель к.ф-м.н., доцент «____» ______________ 2005 г

И.А. Аверин.

(уч. степень, звание, подпись, дата, фамилия и инициалы) 5 УТВЕРЖДЕНА на заседании кафедры микроэлектроники, протокол № Зав. кафедрой, д.т.н., профессор

Р.М. Печерская

«_____»______________2005г.

Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры - разработчика программы.

РПД МЭ ДС.06 - 2005

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Рабочая программа дисциплины 1 Область применения Настоящая рабочая программа (далее программа) устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов специальности 210104 – Микроэлектроника и твердотельная электроника, участвующих в процессе изучения дисциплины. 2 Нормативные ссылки Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление подготовки специалиста инженера. Учебный план по специальности 210104, утвержденный ______________ 2005 г. Семестровый учебный план на 2005/2006 учебный год. Рабочие программы учебных дисциплин, порядок разработки и требования к содержанию. 3 Нормативная трудоемкость дисциплины Трудоемкость дисциплины в часах, исходя из 17-недельного семестра (дробью: всего в семестре / в среднем в неделю): 6 семестр Общая

Итого

68/4

68/4

51/3

51/3

Лекции

34/2

34/2

лабораторные занятия

17/1

17/1

практические занятия

–

семинары

–

–

курсовое проектирование

–

–

Самостоятельная работа студентов

17/1

17/1

Обязательная аудиторная

РПД МЭ ДС.06 - 2005

Контроль

6 семестр

текущий на занятиях

сдача зачета

√

√

4 Цель и задачи дисциплины 4.1 Цель преподавания дисциплины состоит в освоении студентами физических процессов, происходящих в вакууме, определяющих работу и конструкции вакуумных насосов и вакуумных систем, изучении основных стадий производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, классификации соответствующего оборудования и требований к нему, получение навыков практической работы на технологическом оборудовании, ориентироваться в многообразии оборудования и выборе его с учетом технологических и экономических факторов с учетом экологических и гигиенических требований. 4.2 В результате изучения дисциплины студент должен: знать − физическую сущность явлений, происходящих в вакууме; − классификацию современного оборудования и области его применения; − основные характеристики и свойства технологического оборудования ; − тенденции развития технологического оборудования уметь − произвести сравнительный анализ технологического оборудования ; − составить необходимый перечень оборудования для конкретного технологического цикла с учетом технико–экономических показателей и технологичности; иметь навыки применения теоретических знаний для решения практических задач, связанных с использованием технологического оборудования. 5 Место дисциплины в учебном процессе Данная дисциплина является одной из ключевых в блоке дисциплин общепрофессиональной подготовки. При её изучении используются знания, полученные студентами в курсах «Физика», «Химия», «Материалы и элементы электронной техники», «Вакуумная и плазменная электроника», «Твердотельная электроника». К моменту изучения дисциплины студенты должны знать основные сведения о строении атома, о материалах и элементах электронной техники, периодическую систему Менделеева, типы связей в твердых телах, основы молекулярной физики и термодинамики, законы диффузии, внутреннего трения, основные понятия и законы теории электромагнитного поля, физику процессов в твердых телах и в полупроводниках. Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении специальных дисциплин

6 Сводные данные об основных разделах дисциплины и распределении часов по видам занятий Количество часов занятий Аудиторных

Название раздела лекционных Введение. Средства получения вакуума и расчет вакуумных систем. Установки и линии для осаждения тонких пленок. Оборудование для выращивания монокристаллов. Оборудование для резки слитков и механической обработки п/п материалов. Оборудование для диффузии и окисления. Оборудование для процессов ионной имплантации. Оборудование для эпитаксии. Оборудование для процессов фотолитографии. Оборудование для изготовления толстопленочных Монтажно-сборочное оборудование. Автоматические поточные линии. Промышленные роботы. Заключение. Итого

практическ лабораторных самостояте их льных

4

6

16

16

6

1

1

34

17

17

6

6

6

7 Лекции Введение. Структура, содержание дисциплины, ее место в подготовке инженера. Особенности производства полупроводниковых приборов и ИМС и их влияние на конструкцию оборудования. Основные стадии производства и классификация оборудования полупроводникового производства. 7.1. Средства получения вакуума и расчет вакуумных систем. Вакуумная система и ее элементы. Классификация вакуумных насосов и их характеристики. Механические насосы с масляным уплотнением. Средства получения высокого вакуума (диффузионные насосы, турбомолекулярные, магниторазрядные, криогенные). Методика проектирования вакуумной системы. 7.2 Установки и линии для осаждения тонких пленок. Основные системы и устройства. Установки термического осаждения тонких

пленок. Установки для распыления ионной бомбардировкой. Установки для магнетронного распыления. Установки и линии непрерывного действия. 7.3. Оборудование для выращивания монокристаллов полупроводников Метод Чохральского. Метод Бриджмена. Конструкции тепловых узлов установок для выращивания монокристаллов полупроводников. Автоматическая система управления процессом выращивания монокристаллов. 7.4. Оборудование для резки слитков и механической обработки пластин п/п материалов. Оборудование для кристаллографической ориентации слитков. Оборудование для резки монокристаллов полупроводниковых материалов. Оборудование для шлифования и полирования пластин. Оборудование для химической и электрохимической обработки полупроводниковых пластин. Оборудование для контроля полупроводниковых пластин. 7.5. Оборудование для диффузии и окисления. Требования к оборудованию для диффузии и окисления. Конструкции термических камер диффузионных печей. Элементы диффузионной системы. Основные направления в создании оборудования для диффузии и окисления. 7.6. Оборудование для процессов ионной имплантации. Сущность процесса ионной имплантации и классификация оборудования. тенденции в разработке оборудования для ионной имплантации. 7.7. Оборудование для эпитаксии. Требования к установкам для газовой эпитаксии. Реакторы для газовой эпитаксии. Оборудование для эпитаксиального наращивания полупроводниковых соединений типа А – В. Тенденции в развитии оборудования для газовой эпитаксии. Классификация методов жидкофазной эпитаксии и требования к оборудованию. Аппаратурное оформление жидкофазной эпитаксии. 7.8. Оборудование для процессов фотолитографии. Оборудование для процессов фотолитографии. Основные сведения о фотолитографии. Оборудование для формирования фотослоя. Оборудование для совмещения и экспонирования. Оборудование для проявления фоторезиста. Оборудование для травления окисла и металла. Перспектива разработки оборудования для литографических процессов. 7.9. Оборудование для изготовления толстопленочных интегральных микросхем. Конструктивно-технологические особенности толстопленочных интегральных микросхем. Типовое технологическое оборудование для изготовления толстопленочных ИМС. 7.10. Монтажно-сборочное оборудование. Классификация оборудования для сборки полупроводниковых приборов и

интегральных микросхем. Требования к монтажно-сборочному оборудованию. Типовые конструкции основных узлов монтажно-сборочного оборудования. Способы и средства контроля качества соединений в интегральных микросхемах. Пути и методы повышения производительности монтажно-сборочного оборудования. 7.11. Автоматические поточные линии и автоматизированные технологические комплексы. Виды поточных линий. Структурная и конструктивная компоновка автоматических линий. Автоматизированные поточные линии для производства интегральных микросхем и полупроводниковых приборов. 7.12. Промышленные роботы в производстве полупроводниковых приборов и ИМС. Области применения промышленных роботов. Характеристики и назначение основных систем промышленных роботов. Требования к роботам, предназначенным для применения в чистых помещениях. Заключение. 8 Практические занятия Не предусмотрено 9 Лабораторные занятия 9.1. Изучение принципов работы, устройства и конструкции вакуумных насосов предварительной откачки– 4ч. 9.2 Изучение принципов работы, устройства и конструкции вакуумных насосов высоковакуумной откачки–4ч. 9.3. Расчет вакуумной системы и измерение скорости откачки вакуумных насосов –4ч. 9.4. Методы и средства измерения и контроля вакуума. –4ч. 9.5. Устройство и принцип работы контактной сварки при сборке ГИС – 4ч. 10 Семинарские занятия Не предусмотрено. 11 Курсовая работа Не предусмотрено. 12 Методическая литература 12.1.

Головяшкин А.Н., Громков Н.В., Рябов П.В. Вакуумное Методические указания по лабораторным работам. Пенз. ГУ, 2000.

оборудование.

12.2 Громков Н.В. Технологическое оборудование. Конспект лекций (электронная версия). Пенз. ГУ, 2000

13 Учебная литература 13.1. Блинов И.Г., Кожитов Л.В. Оборудование полупроводникового производства. М.: Машиностроение, 1986. 13.2.

Черняев В.Н. Технология микропроцессоров.

производства

интегральных

микросхем

и

М.: Радио и связь, 1987. 13.3. Данилин Б.С. Вакуумная техника в производстве интегральных схем. М.: – Энергия, 1972. 13.4. Бер А.Ю., Минскер Ф.Е. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М.: - Высшая школа, 1986. 13.5. Глазков И. М. Оборудование для производства фотошаблонов и выполнение операций фотолитографии. М.: - Сов. радио, 1975. 14 Дополнительная литература 14.1. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. Справочник. М.: - Радио и связь, 1991. 15 Методические материалы 15.1. Медведев С. П., Печерская Р. М. Проводниковые материалы. Методические указания по самоподготовке. ПензГУ, 2000 г. 15.2. Метальников А. М., Печерская Р. М. Вопросы для самоконтроля. ПензГУ, 2000 г. 16 Сведения о переутверждении программы на очередной учебный год и регистрации изменений

Учебный год

Учебная группа

Решение кафедры (№ протокола, дата, подпись зав. кафедрой)

Решение выпускающе й кафедры (№ протокола, дата подпись зав .кафедрой)

Лектор (разработчи к программы)

ГромковН.В.

Номер изменения