Н. Э. Баумана Москва | 2007 Производственные наукоемкие технологии Ответы на экзаменационные билеты

Вид материала

Экзаменационные билеты

Содержание LIGA- технология (от англ., литография, гальваника, прессование)

Подобный материал:

• Ответы на экзаменационные билеты по истории России (9 класс), 1163.56kb.
• Н. Г. Сычев Производственные технологии Ответы на экзаменационные вопросы, 2529.05kb.
• Ответы на экзаменационные вопросы по истории России 11 класс, 4049.18kb.
• Экзаменационные билеты по электробезопасности ОАО «xxx», 729.81kb.
• Экзаменационные билеты и ответы по черчению 9 класс Билет, 428.54kb.
• Шпаргалки к билетам, 1203.69kb.
• Н. Э. Баумана (мгту им. Н. Э. Баумана) Военное обучение в мгту им. Н. Э. Баумана, 3073.69kb.
• Москва, 9-11 сентября 2009 г. Московский государственный технический университет им., 94.15kb.
• Экзаменационные билеты по курсу дифференциальных уравнений фхф мгу им. М. В. Ломоносова, 29.28kb.
• Учебник, модели, On-line тесты, учителю, 138.95kb.

1 вопрос

^ LIGA- технология (от англ., литография, гальваника, прессование)


Экспонирование производится через золотую маску. Используют, например, sv-8 – негативный фоторезист, с облученных участков он будет удален.

Точность около 0,1 мкм, высота неровности 50 нм.

Возможно получить структуры с высоким форматным отношением.

Недостаток: дорого, возможно получить рельеф только с вертикальными стенками.

Для получения сложных объемных трехмерных структур сейчас используют микростерео литографию (МСЛ), там используется остросфокусированный лазер.
Технология разработана в Германии примерно 30 лет назад. Сущность процесса заключается в использовании рентгеновского излучения от синхротрона для получения глубоких, с отвесными стенками топологических картин в полимерном материале. Излучение синхротрона имеет сверхмалый угол расходимости пучка. Источником излучения являются высокоэнергетические электроны (энергия Е>1ГэВ) движущиеся с релятивистскими скоростями. Глубина проникновения излучения достигает единиц миллиметров. Это обуславливает высокую эффективность экспонирования при малых временных затратах.


Этапы:

2 вопрос

В микросистемах используется широкий спектр материалов, который можно разделить на 5 групп:

1. металлы

2. полупроводники

3. Диэлектрики

4. Полимеры

5. керамика и композиты

1. Металлы – хорошие проводники тепла и электричества, они довольно прочны при низких и сохраняют свою прочность при высоких температурах. В МСТ используют Al, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Pt, Au, Pb.

Металлизация – это процесс нанесения металлического слоя на поверхность подложки. Такие металлические пленки используются для создания электродов, внутренних соединений, контактов и т.д.

Основным способом нанесения тонких пленок толщиной 0,2- мкм является вакуумная металлизация, которая может быть выполнена методом термического вакуумного напыления и методом ионного распыления.

В настоящее время для некоторых микросистем требуется изготовление структур из толстых металлических пленок. Такие структуры формируют электролитическим способом или методом фотолитографии. Электролитический способ используется для нанесения пленок из Cu, Au, Ni.

Толстые металлические пленки применяются для формирования либо самих микроустройств, либо пресс-форм.

Для производства микросистем разработаны специальные металлические сплавы и соответствующие технологии их нанесения. Например, при изготовлении магнитных приводов в качестве магнитного материала используют тонкие пленки из CoNiM.

2. Полупроводники

В МСТ применяются различные полупроводники – кремний (например, подложки), германий, арсенит галлия (например, сверхскоростные схемы), углерод и т.д.

Кремний – главный среди этих материалов, т.к. он, при определенных условиях, может менять свои электромеханические оптические свойства, а так же является распространенным материалов и достаточно недорогим. Для электрических приложений кремний легируют элементами 3ей и 5ой группы. Для создания полупроводника p-типа (дырочная проводимость) используют бор (3 группа), n-типа (электронная проводимость) – фосфор (5 группа).

3. Диэлектрики

SiO₂; Si₃N₄

SiO₂ можно наносить двумя способами:

3. Метод термоокисления
   
4. Метод химического осаждения из газовой фазы при низком или атмосферном давлении.
   

Термоокисление проводится в камере реактора в атмосфере кислорода при температуре 900-1100 °С или чистых паров воды. В процессе термоокисления оксидная пленка растет медленно из-за того, что затрудняется диффузия атомов кислорода, необходимых для окисления. Полученные пленки из SiO₂ имеют очень высокую механическую и электрическую прочность, т.к. они очень плотные и беспористые.

Метод химического осаждения из газовой фазы при низком или атмосферном давлении имеет высокую производительность, но пленки получаются хуже. Поэтому при высоких требованиях применяют комбинированный метод: сначала термоокисление, потом осаждение.

4. Полимеры
   

В МСТ применяются различные полимеры, и которых следует выделить негативный рентгенорезист sv-8, который может быть использован не только как рентгенорезист для получения фигур с высоким форматным отношением (LIGA-технология), но и как конструкционный материал, обладающий высокими физико-механическими свойствами. Так же используют смолы и другие полимеры (органические соединения), которые получаются из мономерных групп, например NH₂ (амино-группа), COOH (карбоксидная), OH (гидроксильная). Количество функциональных групп в полимере называют функциональностью полимера. Полимеры бываю разной структуры:

5. С короткими ответвлениями
   
6. С длинными ответвлениями
   
7. В виде звезды
   
8. Сеточные (самые прочные)
   

5. Керамика и Композиты
   

Используют для производства подложек и элементов МЭМС.

Билет 16

1. Поверхностная микрообработка
   
2. Выращивание кристаллов по методу Чохральского