Специальные типы диодов

• Стабилитроны. Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения.
• Туннельные диоды. Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр.
• Варикапы. Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от обратного напряжения.
• Светодиоды. В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном.
• Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют лазерный резонатор, излучают когерентный свет.
• Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света.
• Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне.

БИЛЕТ № 10

1. Что такое литография. Какими средствами и какие разрешения достигаются сегодня.

Процесс локального маскирования поверхности кремния, окиси кремния или металлических пленок осуществляется с помощью литографии.

Литография основана на использовании фотошаблонов и особых высокомолекулярных соединений – резистов, обладающих способностью изменять свои свойства под действием различного рода излучений:

- ультрафиолетового (УФ) – фотолиторгафия;

- рентгеновского – рентгенолитография;

- электронного – электронография;

- потока ионов – ионография.

· Разрешающая способность фотошаблона и фоторезиста определяется числом задубленных и свободных от резиста полосок на 1 мм шаблона. Используются фоторезисты с разрешением 2000 и 3000 линий/мм при толщине покрытия ~ 100 нм.

· Сканирующая электронография наиболее распространена. Разрешение не хуже 100 нм.

2. Сравните предельные частотные и радиационные свойства нано- и микроэлектронных элементов.

Электронная система – до 10 ГГц Наносистемы – более 10 ТГц.

БИЛЕТ № 11

1. Имеет ли какое-либо значение степень очистки воздуха от пыли в производстве микросхем.

Для тех систем, где воздух – часть технологического процесса, его качество служит определяющим показателем (в ряде случаев воздух должен быть просто стерильным, например, в пищевой промышленности, медицине, при гальванике, окраске, сушке и др., в противном случае брака не избежать).

Так, в цехах для производства микросхем и компьютерных комплектующих устанавливается шесть степеней очистки и доочистки воздуха.

Основной производственный процесс осуществляется в относительно небольшом помещении (на Fab 10 это зал в несколько сот квадратных метров), называемом "чистой комнатой класса 1" (не более 30 частиц диаметром до 0,2 мкм на один кубический метр воздуха). Полное обновление воздуха в помещении происходит каждые 10 секунд. Кстати, производственный корпус фабрики состоит из двух зданий, одно внутри другого. Во внешнем здании установлено оборудование для очистки воздуха, воды и некоторых химикатов. Здесь же находится сам цех по выпечке пластин, который занимает не более четверти пространства и установлен на отдельном, антисейсмичном фундаменте.

Воздух внутри помещения постоянно меняется, здесь поддерживается уровень чистоты Класса 10. Воздух здесь даже чище, чем внутри стекеров, которые транспортируют кремниевые подложки от станка к станку. Если воздух сохраняется на уровне Класса 1, это означает, что в кубическом футе воздуха может быть только три пылинки размером не более 0,3 микрона. Для сравнения, воздух в холле, из которого можно наблюдать за чистым залом, «где-то Класса 100 000».

Когда температура наружного воздуха опускается ниже температуры воздуха в помещении, например, зимой, холодный влажный воздух при попадании в теплое здание становится прогретым и сухим. Аналогично тому, как влага из воздуха поглощается материалами, находящимися в здании, теплый сухой воздух вытягивает влагу из всего, с чем он соприкасается, пытаясь достичь "влажностного равновесия" (точка при которой материалы прекращают терять или поглощать влагу).

Производство микросхем: Современные микросхемы с каждым днем становятся все меньше, производители говорят уже о размерах не в микронах, а в ангстремах! Даже незначительное изменение размеров кремниевой пластины при фотомаскировании приводит к относительному смещению маски на 2 мм. А обычное шелушение человеческой кожи в таком помещении может привести к катастрофическим последствиям. Если микросхему сравнить с Нью-Йорком, то одна единственная чешуйка уничтожит вместе взятые Манхеттен, Бронкс, Гарлем и Куинс.