«Технология производства микрочипов с наноразмерными элементами»
Описание курса:
В курсе рассматривается планарная технология производства микрочипов, физические основы процессов формирования структур на поверхности, возникающие проблемы и пути их решения. Объясняются принципы процессов осаждения и травления материалов в плазмохимических реакторах, ионной имплантации и литографии. Также рассматриваются типовые объекты микроэлектроники и особенности их производства: MOSFET, логические элементы, элементы хранения информации.
Целью курса является знакомство студентов с существующими и перспективными методами обработки материалов при производстве микроэлектронных устройств. Особое внимание уделяется обработке материалов в плазмохимических реакторах, так как возможность проведения в таких реакторах анизотропного травления, ион-стимулированного осаждения и функционализации материалов является ключевой при формировании структур с нанометровыми размерами.
План курса:
1. История создания вычислительных устройств на основе дискретных и интегральных компонентов. Современное состояние микроэлектроники.
2. Планарная технология, как способ одновременного производства большого числа микроэлектронных устройств.
3. Физические основы использования плазменных реакторов в микроэлектронной технологии.
4. Многочастотные емкостные и индукционные разряды. Их использование для независимого управления плотностью радикалов/ионов и энергией ионов при ион-стимулированных процессах.
5. Производство пластин из кристаллического кремния, используемых в качестве для подложек при производстве микрочипов с помощью планарной технологии.
6. Методы нанесения тонких пленок из проводящих, полупроводниковых и диэлектрических материалов (spin-on, PVD, CVD, ALD).
7. Методы модификации материалов в микроэлектронном производстве (окисление, легирование, функционализация).
8. Основы оптической литографии. Проблема дифракционного предела.
9. Снижение характерного размера элементов литографической маски ниже дифракционного предела на периодических структурах.
10. Иммерсионная литография. EUV-литография.
11. Методы травления материалов (жидкостное травление, плазмохимическое ион-стимулированное травление, криогенное травление, Bosch-процесс, ALE).
12. Особенности формирования слоев металлизации при производстве микрочипов. Damascene и dualdamascene процессы.
13. Физические основы и типовые топологии создания микросхем памяти. Физические основы микроструктур для перспективных запоминающих устройств.
14. Перспективные технологии нижнего топологического уровня микросхемы (FEOL).
15. Перспективные технологии создания слоев металлизации (BEOL).
16. Актуальные и перспективные материалы в микроэлектронном производстве и особенности их обработки в плазменных реакторах (low-k, high-k, графен, дихалькогениды).
17. Проведение фундаментальных исследований при решении прикладной задачи в области микроэлектроники на примере задачи бездефектного плазмохимического травления low-k материалов.
18. Экскурсия на микроэлектронное производство.
