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

Вид материала

Экзаменационные билеты

Содержание Механические преобразователи Пьезорезистивные датчики Основные этапы технологического процесса изготовления полупроводниковых подложек

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.

Вопрос 1

В этом методе на поверхность подложки наносятся аддитивные слои (как правило, слои наносятся тотально, на всю поверхность). Для этого используют методы: термического вакуумного напыления, химического осаждения из газовой фазы при низком давлении и термоокисления.
После нанесения каждого слоя проводится операция фотолитографии, при этом общее число операций фотолитографии равно числу слоёв в МЭМС. Все слои, нанесённые в процессе изготовления МЭМС, подразделяют на структурные (функциональные) и защитные (жертвенные).
В конце технологического процесса защитные слои удаляются путём химического жидкостного или сухого травления. При этом подвижные элементы МЭМС структуры освобождаются, что позволяет реализовать такие сложные структуры, как механические микроредукторы (микроприводы), матрицы микрозеркал в оптических переключателях.
Наиболее часто применяемые материалы в поверхностной микрообработке:

• Поликремний
  
• Нитрит кремния
  
• Нитрит алюминия
  
• Плёнки из металлов, полимеров и некоторых активных («умных») материалов
  

1. Кегель
   
2. Поликремний высокой чистоты
   
3. Расплав кремния
   
4. Оправка
   
5. Затравка
   

В качестве материала жертвенного слоя чаще всего используется SiO₂.

Вопрос 2

Выращивание кристаллов по методу Чохральского

Это метод получения слитков из расплава. Применяется при изготовлении кремневых подложек.

Затравка имеет требуемую кристаллографическую ориентацию и очень совершенную бездефектную поверхность.

Затравка опускается в расплав Si, при этом на её поверхность упорядоченно оседают атомы кремния, застраивая одну кристаллографическую плоскость за другой. По мере роста слитка он вытягивается из расплава, а для повышения равномерности застройки державка медленно вращается.

Полупроводники выращиваются диаметром от 20…25 мм до 350 мм и высотой до 1,5 м.

После получения/выращивания у слитка отрезают торцы, и происходит обдирка для получения цилиндрической поверхности.

Затем крепят установку для резки. Резка производится алмазными дисками (пилами) с наружной или внутренней режущей кромкой.

После разделения слитка на пластины с целью достижения заданных параметров точности (неплосткостность, клиновидность, разнотолщинность) и качество поверхности проводят операции шлифования, полирования, химико-механической обработки и др.

Билет 15

1. Механические преобразователи (пьезорезистивные, пьезоэлектрические, емкостные и резонансные)
   
2. Основные этапы технологического процесса изготовления полупроводниковых подложек (я прослушал, что он тут сказал)
   

Вопрос 1

^ Механические преобразователи

Существует большое количество разнообразных механических датчиков, в т.ч. прямого действия, в зависимости от чувствительного механизма они подразделяются

1. ^ Пьезорезистивные датчики
   

Такие датчики основаны на пьезорезистивном эффекте (т.е. изменение удельного сопротивления материала в зависимости от напряжений), таким образом, изменение форы приводит к изменению сопротивления. Такой эффект сильно выражен у полупроводников (например, кремния). МЭМС пьезорезисторы легко изготавливаются легированием кремния примесями n или p типа.

2. Пьезоэлектрические
   

В них используется пьезоэлектрический эффект, при котором деформации приводят к изменению разности потенциалов, соответственно, если на кристалл подать разность потенциалов, то создается деформация, хотя такая деформация очень мала, даже при больших напряжениях.

В МЭМС обычно используют кварц, окись цинка, поливенил и др. Кремний использовать нельзя, поэтому для создания таких устройств приходиться осаждать тонкопленочные покрытия на кремневые подложки.

3. Емкостные
   

Имеют одну или несколько закрепленный пластин и одну или несколько подвижных проводящих пластин. Основаны на зависимости _.

4. Резонансные
   

МЭМС резонансные датчики состоят из струн, мостов, консолей и т.д. изготовленных методами микрообработки. Эти элементы имеют присущую им частоту колебаний. Элементы могут размещаться, например, на мембранах, при деформации мембраны резонансная частота системы изменяется. МЭУ регистрируют эти изменения и выдают сигнал о соответствующем измеряемом параметре. Характерные резонансные частоты – 70-120 кГц.

Вопрос 2

^ Основные этапы технологического процесса изготовления полупроводниковых подложек

1. Получение слитка по методу Чохральского (вытягивание из расплава),(получаются слитки диаметром до 350мм и Высотой до 1,5 м, такие слитки называют Буля)
   
2. У слитка отрезают торцы, и происходит обдирка слитка до получения цилиндра
   
3. Образование базового среза
   
4. Резка на отдельные пластины
   
5. Доводка и полирование (одностороннее или двустороннее), возможна химическая обработка
   
6. Окончательная обмывка
   

Билет 14

1. Механические приводы (электростатические и пьезоэлектрические)
   
2. Полупроводники в технологии МСТ