Белорусский государственный университет
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета радиофизики и электроники
________________С.Г. Мулярчик
________________
Регистрационный № УД-______/уч.
ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ
Учебная программа для специальности:
Радиофизика
2010 г.
Составитель:
В.М. Колесников, старший преподаватель кафедры квантовой радиофизики и оптоэлектроники Белорусского государственного университета
Рецензенты:
М.А. Вилькоцкий, профессор кафедры информатики и основ электроники Белорусского государственного педагогического университета им. М. Танка, д-р физ.-мат. наук, профессор
А.С. Рудницкий, профессор кафедры радиофизики Белорусского государственного университета, д-р физ.-мат. наук, профессор
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:
Кафедрой квантовой радиофизики и оптоэлектроники Белорусского государственного университета
(протокол № 9 от 30.03.2010);
Учебно-методической комиссией факультета радиофизики и электроники Белорусского государственного университета
(протокол № 8 от 13.04.2010).
Ответственный за выпуск: В.М. Колесников
Пояснительная записка. Курс предназначен для специализации «Лазерные оптические технологии» и посвящен изучению промышленного производства изделий электронной техники, таких как большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы, гибридные (ГИС) интегральные схемы, печатные платы, цветные кинескопы, жидкокристаллические и газоразрядные панели и т. д. Повышение степени интеграции микросхем, увеличение плотности монтажа на печатной плате, повышение качества изображения телевизионной трубки требует освоения новых технологических процессов и создания нового высокопроизводительного процесса.
|
|
Наиболее эффективно эти проблемы решаются при использовании лазерных технологий и созданного на этой основе лазерного технологического оборудования: комплекты лазерного оборудования для формирования топологического рисунка на полупроводниковых пластинах, оборудования для прецизионной размерной обработки.
Объем дисциплины составляет учебных часов, в том числе аудиторных часа, из них лекции – 34, лабораторные работы – 24.
Примерный тематический план (лекции/лабораторные работы):
1. Введение в курс по выбору (4/0);
2. Предельные возможности методов получения микроизображений, их модернизация (6/6);
3. Лазерное оборудование для производства фотошаблонов (6/6);
4. Метод автоматического контроля топологии микроизображений (6/6);
5. Алгоритм автоматического распознавания дефектных зон топологии. Решение задачи связности дефектов (4/6);
6. Проектирование комплекта оборудования для бездефектного изготовления оригиналов топологий ИС, БИС, СБИС (4/0);
7. Устранение дефектов промежуточных шаблонов. Автоматический контроль привносимых дефектов (4/0).
Содержание учебного материала:
1. Введение в курс по выбору. Этапы развития производства изделий микроэлектроники.
2. Процесс изготовления интегральных схем. Фотолитографический многоступенчатый процесс. Четыре этапа фотолитографии.
3. Лазерное оборудование для производства фотошаблонов.
4. Алгоритм разработки комплекта оборудования для бездефектного изготовления оригиналов топологий ИС, БИС, СБИС, ГИС.
|
|
5. Два основных вида оптико-механического оборудования: 1) оборудование для формирования топологических структур изделий микроэлектроники на фотошаблонах (1. Прецизионные генераторы изображений. Модельный ряд многоканальных лазерных генераторов изображений, построенных по принципу растрового сканирования: ЭМ-589 Б, ЭМ-5089, ЭМ-5089 А, ЭМ-5089 Б, ЭМ-5189, ЭМ-5289, ЭМ-5389. 2. Установки автоматического контроля на фотошаблонах. 3. Установки устранения дефектов топологии: ЭМ-5059, ЭМ-5009 БМ, ЭМ-5109); 2) оборудование для формирования топологических структур изделий микроэлектроники на полупроводниковых пластинах (1. Установки для контактного переноса изображений. 2. Оборудование для проекционного переноса изображений. 3. Оборудова-ние для непосредственного генерирования изображений. 4. Контрольно измерительное оборудование: ЭМ-6029, ЭМ-6029 А, ЭМ-6029 АМ, ЭМ-6029 Б, ЭМ-6329, ЭМ-6329 В, ЭМ-6729).
6. Модельный ряд установок устранения дефектов оригиналов топологий на фотошаблонах. ЭМ-551 Б, ЭМ-5001 А, ЭМ-5001 АМ, ЭМ-5001 Б, ЭМ-5201, ЭМ-5131.
7. Установки для формирования топологических структур на рабочих фотошаблонах ЭМ-5062. Установка контактной печати.
8. Оборудование для контактного переноса изображений на полупроводниковые пластины:
- установка совмещения и экспонирования ЭМ-5026 АМ;
- установка совмещения и экспонирования ЭМ-5026 М1;
- установка двухстороннего совмещения и экспонирования знаков ЭМ-5086;
- установка двухстороннего совмещения и экспонирования ЭМ-5026 Б;
- степпер ЭМ-5062 М.
9. Широкоформатные степперы:
- степперы для печатных плат ЭМ-5434 М, ЭМ-5634 (CCD-степпер);
|
|
- бампинг-степпер ЭМ-5734.
10. Оборудование для контроля параметров полупроводниковых пластин:
- установка контроля отклонений от плоскостности полупроводниковых пластин ЭМ-6319;
- установка визуального контроля макродефектов ЭМ-6379;
- установка автоматического микроконтроля дефектов на пластинах с топологией ЭМ-6429;
- установка автоматического макроконтроля дефектов на пластинах с топологией ЭМ-6529;
- установка автоматического контроля дефектов на полупроводниковых пластинах без топологии ЭМ-6479.
11. Разработка и освоение выпуска генераторов изображений для формирования топологического рисунка на фотошаблонах и кремниевых пластинах, обеспечивающих типоразмер до 90 нм (ЭМ-5289, ЭМ-5389).
12. Разработка и освоение выпуска установок автоматического контроля топологии фотошаблонов с проектными нормами до 45 нм (ЭМ-5329 Б, ЭМ-6729).
13. Оборудование для бездефектного производства фотошаблонов (генерирование, автоматический контроль размеров и совмещаемости).
14. Мультипликаторы для производства печатных плат высокой плотности соединений, бампинга и однократного переноса изображений (ЭМ-5434 М, ЭМ-5634, ЭМ-5734).
Рекомендуемая литература
Основная
1. Точицкий Я.И. Оптические технологии микро- и наноэлектроники. – Мн.: РИВШ, 2010. – 300 с.
2. Матюшков В.Е. Основы оптических технологий в микроэлектронике. Уч. пособие по лаб. практикуму. – Мн.: БГУ, 1998. – 69 с.
3. Карпович С.Е., Матюшков В.Е., Аваков С.М. Построение математических моделей автоматического проектирования прецизионного оптико-механического оборудования для электронного машиностроения. – Мн.: НПО «Интеграл», 2000. – 123 с.
4. Аваков С.М. Автоматический контроль топологии планарных структур. – Мн.: ФУА информ., 2007. – 168 с.
5. Моро У. Микролитография. Принципы, методы, материалы. Ч. 1–2. – М.: Мир, 1990. – 1240 с.
6. Карпович С.Е., Русецкий А.М., Ляшук Ю.Ф. Теория построения прецизионных механизмов оборудования производства электронной техники. – Мн.: ГНПКТМ «Планар», 1999. – 261 с.
7. Карпович С.Е., Русецкий А.М., Ляшук Ю.Ф., Матюшков В.Е. Оптимизационное проектирование прецизионных координатных систем и механизмов оборудования производства электронной техники. – Мн.: НПО «Интеграл», 1999. – 242 с.
Дополнительная
8. Гурский Л.И., Степанец В.Я. Проектирование микросхем. – Мн.: Навука i тэхнiка, 1991. – 295 с.
9. Рындин Е.А., Коноплев Б.Г. Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. – 147 с.
10. Гритченко В.Н. Перспективы разработки полузаказных и заказных больших и сверхбольших интегральных схем. – Итоги науки и техники. Электроника. – 1986. № 18. С. 3–88.
11. Глазков И.М., Райхман Я.А. Генераторы изображений в производстве интегральных схем. – Мн.: Наука, 1981. – 144 с.
12. Мартынов В.В., Базаров Т.Е. Литографические процессы. – М.: Высш. школа, 1990. – 128 с.
13. Зеленцов С.В., Зеленцова Н.В. Современная фотолитография. – Нижний Новгород: ННГУ, 2006. – 56 с.
14. Анищенко Л.М., Лавренюк С.Ю., Петрухин В.В. Автоматическое проектирование и моделирование технологических процессов микроэлектроники. – М.: Радио и связь, 1995. – 175 с.
15. Норенков И.П., Маничев И.Б. Основы теории проектирования САПР. – М.: Высш. школа, 1990. – 335 с.
16. Ивин В.В., Махвиладзе Т.М. Использование математического моделирования в исследовании, разработке и оптимизации фотолитографических процессов. – М.: МАКС Пресс, 2000. – 30 с.
17. Быстров Ю.А., Колгин Е.А., Котлецов Б.Н. Технологический контроль размеров в микроэлектронном производстве. – М.: Радио и связь, 1988. – 168 c.
Примерный перечень лабораторных работ
1. Определение поляризационных свойств оптического тракта фотометрического устройства.
2. Определение степени когерентности излучения.
3. Интерферометрические методы контроля в микроэлектронике.
4. Формирование микроизображений при производстве печатных плат.