第一篇:微电子工艺习题总结(DOC)
第一章
1.What is a wafer? What is a substrate? What is a die? 什么是硅片,什么是衬底,什么是芯片 答:硅片是指由单晶硅切成的薄片;芯片也称为管芯(单数和复数芯片或集成电路);硅圆片通常称为衬底。
2.List the three major trends associated with improvement in microchip fabrication technology, and give a short description of each trend.列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势,简要描述每个趋势 答:提高芯片性能:器件做得越小,在芯片上放置得越紧密,芯片的速度就会提高。
提高芯片可靠性:芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。为提高器件的可靠性,不间断地分析制造工艺。
降低芯片成本:半导体微芯片的价格一直持续下降。
3.What is the chip critical dimension(CD)? Why is this dimension important? 什么是芯片的关键尺寸,这种尺寸为何重要 答:芯片的关键尺寸(CD)是指硅片上的最小特征尺寸;
因为我们将CD作为定义制造复杂性水平的标准,也就是如果你拥有在硅片某种CD的能力,那你就能加工其他所有特征尺寸,由于这些尺寸更大,因此更容易产生。
4.Describe scaling and its importance in chip design.描述按比例缩小以及在芯片设计中的重要性 答:按比例缩小:芯片上的器件尺寸相应缩小是按比例进行的
重要性:为了优电学性能,多有尺寸必须同时减小或按比例缩小。
5.What is Moore's law and what does it predict?
什么是摩尔定律,它预测了什么 答:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数,月每隔18个月便会增加1倍,性能也将提升1倍。
预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。
第二章
6.What is the advantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的优点是什么 答:优点:具有比硅更高的电子迁移率;减小寄生电容和信号损耗的特性;集成电路的速度比硅电路更快;材料的电阻率更大。
7.What is the primary disadvantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的主要缺点是什么 答:主要缺点:缺乏天然氧化物;材料的脆性;成本比硅高10倍;有剧毒性在设备,工艺和废物清除设施中特别控制。
第三章
8.What is an active component? Give two examples of this type of component.什么是无源元件,举出两个无源元件的例子
答:有源器件:在不需要外加电源的条件下,就可以显示其特性的电子元件。
例子:电阻,电容。
9.What are some notable characteristics of bipolar technology? What is biggest drawback to bipolar technology? 双极技术有什么显著特征,双极技术的最大缺陷是什么 答:显著特征:高速,耐久性和功率控制能力。
最大缺陷:功耗高。
10.What are the benefits of the field-effect transistor(FET)? 场效应管有什么优点 答:低电压和低功耗。
11.What are the two basic types of FETs? What is the major difference between them? FET的两种基本类型是什么,他们之间的主要区别是什么 答:类型:结型(JFET)和金属-氧化物型(MOSFET)半导体。
区别:MOSFET作为场效应管晶体输入端的栅极由一层薄介质与晶体管的其他两极绝缘。JFET的栅极实际上同晶体管其他电极形成物理的pn结。
12.What are the two categories of MOSFETs? How are they distinguishable from one another? MOSFET有哪两种类型,他们怎样区分 答:类型:nMOS(n沟道)和pMOS(p沟道)
区分方法:可有各自器件的多数载流来区别。
13.What two IC technologies are used in BiCMOS? BiCMOS使用了哪两种集成电路技术 答:采用了CMOS和双极技术
14.What could a digital/analog(D/A)converter chip be used for? What could an analog/digital(A/D)chip be used for? 数模转换器芯片能用做什么,模数转换器芯片能用做什么 答:数/模转化器芯片可用来提供用做电子机械设备的控制模拟驱动信号。
模/数转换器芯片可用来测量模拟驱动信号的输出。
15.Explain the difference between an enhancement-mode transistor and depletion-mode transistor with regards to their standby condition.解释增强型晶体管和耗尽型晶体管使用情况的区别 答:增强型晶体管很好地工作于数字陆机应用中,只需要单极的输入信号控制场效应晶体管。
耗尽型被已经存在的闭合沟道部分开启。输入电压可以在一个方向变化以提高流过沟道的电流,或者在相反方向降低流过的沟道电流。如果栅极的输入电压在反向更大地提高,耗尽型晶体管将会断开。
第四章
16.Why is it necessary to have monocrystal silicon for wafer fabrication? 为什么要用单晶进行硅片制造 答:半导体芯片加工需要纯净的单晶硅结构,这是因为单胞重复的单晶结构能够提供制作工艺和器件特性所需要的电学和机械性质。糟糕的晶体结构和缺陷导致微缺陷的形成。
17.Which crystal plane orientation is most common MOS? Which is most common for bipolar? MOS器件中用的最多的是哪种方向晶向,双极型用的最多的是哪几种 答:MOS :(100)面的硅片; 双极型:(111)面的硅片
18.Define crystal growth.What is the CZ method for crystal growth? 定义晶体生长,什么是CZ单晶生长法 答:晶体生长:是把半导体级硅的多晶硅块转换成一块大的单晶硅。
CZ单晶生长法:是熔化了的半导体级硅液体变为有正确晶向并且被掺杂成n型或p型的固体硅锭。
19.List seven wafer quality requirements for a silicon wafer.列举硅片的七种质量要求 答:物理尺寸;平整度;微粗糙度;氧含量;晶体缺陷;颗粒;体电阻率
20.What is an epitaxial layer, and why is it used on wafers? 什么是外延层,为什么在硅片上使用它 答:在某种情况下,需要硅片有非常纯的与衬底有相同晶体结构的硅表面,还要保持对杂质类型和浓度的控制,这要通过在硅表面沉积一个外延层来达到。
原因是外延层在优化pn结的击穿电压的同时降低了集电极电阻,在适中的电流强度下提高了器件速度。外延在CMOS集成电路中变得重要起来,因为随着器件尺寸不断缩小它将闩锁效应降到最低。外延层通常是没有玷污的。
第八章
21、What is plasma? Why is RF energy used in plasma? 什么是等离子体,为什么要在等离子体中使用RF能量
答:等离子是一种中性,高能量,离子化的气体,包含中性原子或分子,带电离子和自由电子。
RF能量的使用可以产生一个高功效的等离子体。
第九章
22、List the six distinct production areas in a wafer fab and give a short description of each area.列出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个区域做简单的描述 答:扩散:扩散区一般认为是进行高温工艺及薄膜沉积的区域。
光刻:使用黄色莹光管照明使得光刻区与芯片厂中的其他各个区明显不同。
刻蚀:是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形。
离子注入:采用高电压和磁场来控制并加速离子。
薄膜生长:主要负责生产各个步骤当中的介质层与金属层的沉积。
抛光:为了使硅片表面平坦化,是通过将硅片表面突出的部分减薄到下凹部分的高度实现。
23、Identify the three production areas where photoresistcoated wafers can be found.确定有光刻胶覆盖硅片的三个生产区域 答:光刻区,刻蚀区和离子注入区
24、What is the purpose of the etch process? Name the most common tools used in this area? 刻蚀工艺的目的是什么,这个区中最常用的设备是什么 答:目的:硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形。
常用设备:等离子刻蚀机,等离子体去胶机和湿法清洗设备。
25、What are the reasons for the thermal anneal process after ion implantation? 离子注入后进行退火工艺的原因是什么
答:可使裸露的硅片表面生长一层新的阻挡氧化层;高温使得杂质向硅中移动;可使注入引入的损伤得到修复;使杂质原子与硅原子间的共价键被激活,使得杂质原子成为晶格结构中的一部分。
26、What is shallow trench isolation(STI)? What process did it replace? 什么是浅槽隔离(STI),它取代了什么工艺
答:浅槽隔离(STI)是在衬底制作的晶体管有源区之间隔离区的一种可选工艺。
取代了局域氧化工艺(LOCOS)
第十章
27、What is the difference between a grown and a deposited oxide layer? 生长氧化层和淀积氧化层间的区别是什么
答:在升温环境里,通过外部供给高纯氧气使之与硅衬底反应,可以在硅片上得到一层热生长的氧化层;沉积的氧化层可以通过外部供给氧气和硅源,使它们在腔体中反应,从而在硅片表面形成一层薄膜。
28、Describe the field oxide layer, and state its range of thickness.描述场氧化层及其厚度范围
答:场氧化层:抑制金属层的电荷堆积的厚氧化层
范围:2500~12000 * 10^-10(A上面一个圈)之间
29、Why is the gate oxide thermally grown? 为什么删氧要用热生长
答:因为栅氧与其下的Si具有高质量和稳定性的特点,栅氧一般通过热生长获得。
30、List six applications for thermal oxides in wafer fabrication and give a purpose for each application.列出热氧化物的硅片制造的六种用途,并给出各种用途的目的
答:金属层间绝缘阻挡层:用做金属连线间的保护层。
注入屏蔽氧化层:用于减小注入够到和损伤。势氧化层:做氧化硅缓冲层以减小应力。
掺杂阻挡层:作为掺杂或注入杂质到硅片中的掩蔽材料。阻挡氧化层:保护有源器件和硅免受后续工艺的影响。栅氧化层:用做MOS晶体管栅和源漏之间的介质。
31.If an oxide layer is thermally growri to be 2,000 A thick,how much silicon is consumed? 如果热生长氧化层厚度为2000A,那么Si消耗多少
答:920A(每生长1000A的氧化物,就有460A的硅被消耗)
32.List the four types of oxide charges Si/Si02 interface.列出Si/Si02 界面处的4种氧化物电荷
答:正的电荷。负的电荷。界面陷阱电荷。可移动氧化物电荷
33.Give two advantages to using chloijinated agents during oxidation.举出氧化工艺中掺氯的两个优点
答:优点:可以中和界面处的电荷堆积;能使氧化速率提高10%到15%。
34、What effect does doping have on oxide growth? 掺杂对氧化物生长的影响是什么 答:重掺杂的硅要比轻掺杂的氧化速率快。
35、Explain the effect from crystal orientation on oxide growth.解释晶体晶向对氧化物生长的影响 答:线性氧化物速率依赖于晶向的原因是(111)面的硅原子密度比(100)面的大。因此,在线性阶段,(111)硅单晶的氧化速率将比(100)稍快,但是(111)的电荷堆积更多。
36、Pressure has what effect on oxide growth? 压力对氧化物生长的影响是什么 答:生长速率随着压力增大而增大。高压强迫使氧原子更快地穿越正在生长的氧化层,这对线性和抛物线速率系数的增加很重要。这就允许降低温度但仍保持不变的氧化速率,或者在相同温度下获得更快的氧化生长。氧化生长的经验法则表明,每增加一个大气压的压力,相当于炉体温度降低30摄氏度。
37、What are the five components in a vertical furnace system? 立式炉系统的五部分 答:工艺腔,硅片传输系统,气体分配系统,尾气系统,温腔系统
38What is a rapid thermal processor(RTP)? What are six advantages it has over the conventional furnace? 什么是快速热处理,相比于系统炉其6大优点是什么 答:快速热处理是在非常短的时间内,将单个硅片加热至400~1300摄氏度范围内的一种方法。
优点:减小热预算。硅中杂质运动最小。减小玷污,这归功于冷壁加热。由于较小的腔体体积,可以达到清洁的气氛。更短的加工时间。加大热梯度。
38Describe how an RTP heats a wafer.Is an RTP typically a hot wall or cold wall heating system 描述RTP如何对单个硅片加热,RTP是热壁系统还是冷壁系统 答:
是冷壁系统
第十一章
39、List and describe the three stages of thin film growth.列举并描述薄膜生长的三个阶段 答:第一步是晶核形成:成束的稳定小晶核形成,这一步发生在起初少量原子或分子反应物结合起来,形成附着在硅片表面的分离的小膜层的时候。晶核直接形成于硅片表面,是薄膜进一步生长的基础;第二步是聚集成束,也称为岛生长。这些随机方向的岛束依照表面的迁移率和束密度来生长。岛束不断生长,直到第三步即形成连续的膜,这些岛束汇聚合并形成固态的薄层并延伸铺满衬底表面。
40、List the five major techniques for deposition.列出沉积的5种主要技术 答:化学气相淀积(cvd)电镀 物理气相淀积(pvd或溅射)蒸发 旋涂方法
41、Explain APCVD.What is the principal disadvantage with APCVD Si02, using silane as a source? 解释APCVD,使用APCVD SiO2的主要问题是什么,是用硅烷作为反应源吗 答:常压化学气相淀积;传统上这些膜通常作为层间介质(ILD),保护覆盖物或者表面平坦化;不是使用硅烷作为反应源
42、What CVD tool is used to deposit the polysilicon gate material? List six reasons why polysilicon is used as a gate electrode 沉积多晶硅栅材料采用什么CVD工具,列举多晶硅作为栅电极的6个原因 答:采用LPCVD工具;1.通过掺杂可得到特定的电阻;2.和二氧化硅优良的界面特性;3和后续高温工艺的兼容性;4.比金属电极更高的可靠性;5.在陡峭的结构上淀积的均匀性;6。实现栅的自对准工艺。
43、State six advantages to using plasma during CVD.CVD过程中采用等离子体的优点有哪些 答:1.更高的工艺温度(250-450℃);2.对高的深宽比间隙有好的填充能力(用高密度等离子体);3.淀积的膜对硅片有优良的粘附能力;4.高的淀积速率;5.少的针孔和空洞,因而有高的膜密度;6.工艺温度低因而应用广泛。
44、Explain what HDPCVD is.What are its main benefits in advanced ICs? 解释HDPCVD,它在IC中有什么优势 答: 高密度等离子体化学气相淀积;HDPCVD在IC中的优势是有良好的间隙能力,并可以在300-400℃较低的淀积温度下,制备出能够填充高深宽比间隙的膜。
45、Describe the effect wafer biasing has on HDPCVD directionality.描述硅片偏置对HDPCVD方向性的影响 答:使HDPCVD能够淀积得到的膜可以填充深宽比为3:1到4:1甚至更高的间隙
46.Explain simultaneous deposition and etching for HDPCVD.What is the value for the typical dep-etch ratio? 解释HDPCVD中同步沉积和刻蚀。典型深宽比的值是什么 答:它是采用材料填充高深宽比的间隙并且无空洞形成的基础。3:1
47、What are LOCOS and STI(写中英文全称)? Why has STI replaced LOCOS for advanced ICs? List the processing steps for STI.什么是LOCOS和STI(写中英文全称),为什么在高级IC中STI取代了LOCOS,列举STI的工艺步骤 答:LOCOS:硅的局部氧化隔离 local oxidation of silicon STI:浅槽隔离 shallow trench isolation 原因:1.更有效的器件隔离的需要,尤其是对DRAM器件而言 2.对晶体管隔离而言,表面积显著减小。3.超强的闩锁保护能力。4.对沟道没有侵蚀。5.与CMP的兼容
步骤:阻挡层和线性氧化层
第十三章
48、Describe the difference between a reticle and a photomask.描述投影掩膜版和光掩膜版的区别 答:投影掩膜版它包括了要在硅片上重复生成的图形。这种图形可能仅包含一个管芯,也可能是几个
光掩膜版通常称为掩膜版,包含了对于整个硅片来说确定一工艺层所需的完整管芯阵列。
49、Explain the difference between negative and positive lithography.解释负性和正性光刻的区别 答:负性光刻把掩膜版上图形相反的图形复制到硅片表面,正性光刻把与掩膜版上相同的图形复制到硅片上。主要区别是所用光刻胶的种类不同
50、Describe a clear-field mask and a dark-field mask 解释亮场掩膜版和暗场掩膜版 答:如果一个掩膜版,其石英板上大部分被铬覆盖,它就指的是暗场掩膜版。亮场掩膜版有大面积的透明的石英,而只有很细的铬图形。
51、List the eight steps of photolithography, and give a short explanation of each step.列出光刻的8个步骤,并对每一步做出简要解释。答:1气相成底膜:第一步是清洗、脱水和硅片表面成底膜处理。2旋转涂胶:完成底膜后,硅片要立即采用旋转涂膜的方法涂上液相光刻胶材料。3软烘:光刻胶被涂到硅片表面后,必须要经过软烘去除光刻胶中的溶剂。4对准和曝光:掩膜版与涂了胶的硅片上的正确位置对准。5曝光后烘焙:对于深紫外(duv)光刻胶在100℃到110℃的热板上进行曝光后烘焙是必要的。6显影:光刻胶上的可溶解区域被化学显影剂溶解,将可见的岛或者窗口图形留在硅片表面。7坚膜烘焙:显影后的热烘指的就是坚膜烘焙,提高光刻胶对硅片表面的粘附性。8显影后检查:一旦光刻胶在硅片上形成图形,就要进行检查以确定光刻胶图形的质量
52、Give two purposes of a photoresist in wafer fabrication.给出硅片制造中光刻胶的两种目的 答:1.将掩膜版图案转移到硅片表面顶层的光刻胶中。2.在后续工艺中保护下面的材料。
53、List and describe the two major types of photoresist.列出并描述两种主要的光刻胶 答:负性光刻胶和正性光刻胶。负性光刻胶是负相的掩膜图形形成在光刻胶上、正相掩膜图形出现在光刻胶上
54、What is the resolution limit of negative resist? Which resist is used for submicron lithography? 什么是负胶分辨率的限制,哪种胶应用在亚微米光刻胶中。答:由于显影时的变形和膨胀,负性光刻胶通常只有2μm的分辨率。正性光刻胶
55.List and describe the four components to an i-line resist.列出并描述I线光刻胶的4种成分。答:1.树脂。光刻胶树脂是一种惰性的聚合物基质,用于把光刻胶中的不同材料聚在一起的粘合剂2.感光剂。是光刻胶材料中的光敏成分,它对光形成的辐射能会发生反应3.溶剂。使光刻胶保持液体状态,直到它被涂在硅片衬底上4.添加剂:是专用化学品,用来控制和改变光刻胶材料的特定化学性质或光刻胶材料的光响应特性
56、What are two disadvantages of a negative photoresist? 负胶的两大缺点是什么。
答:在显影时曝光区域由溶剂引起的泡胀;曝光时光刻胶可与氮气反应从而抑制其交联
57、What does resist thickness vary with? 光刻胶厚度随什么变化 答:粘度越高转速越低,光刻胶就越厚
58、State the four reasons for soft bake.陈述软烘的4个原因 答:1.将硅片上覆盖的光刻胶溶剂去除;2。增强光刻胶的粘附性以便在显影时光刻胶可以很好地粘附;3.缓和在旋转过程中光刻胶胶膜内产生的应力。4.防止光刻胶粘在设备上 第十四章
59、Describe the relationship between light exposure wavelength and image resolution.描述曝光波长和图像分辨率的关系 答:较短的波长可以获得光刻胶上较小尺寸的分辨率
60、List and describe the two UV exposure sources used in optical lithography.列出并描述光刻中使用的两种UV曝光光源 答:汞灯和准分子激光
61、What happens to resist sidewalls if there is excessive resist light absorbance? 如果光刻胶对光的吸收过多侧墙会怎样 答:如果光刻胶的吸收过多,光刻胶底部接收的光强度就会比顶部的少很多,会导致图形侧墙倾斜。
62、What excimer laser is used as a 248 nm light source? As a 193 nm light source? 哪种激光器用做248nm的光源,193nm的光源是什么 答:通常用于深紫外光刻胶的准分子激光器是波长为248nm氟化氪(KrF)激光器,193nm的氟化氪激光器大概是作为曝光源的准分子激光器
63、What is a typical dose exposure latitude for a DUV resist? 典型的DUV光刻胶曝光剂量的宽容度是多少 答:深紫外光刻胶的曝光宽容度是剂量变化范围在1%左右
64、What lens material is used at the DUV exposure wavelength? DUV波长曝光时使用哪种透镜材料 答:一种合适的透镜材料是熔融石英,他是深紫外波长范围内的较少的光吸收,氟化钙正在作为一种可能的候选透镜材料
65、Explain how lens compaction occurs and what problem it creates.解释透镜压缩是怎么发生的,它产生了什么问题 答:透镜压缩是透镜材料结构上的重新排列导致透镜材料增密,压缩发生在透镜材料中,包括熔融石英它可以增加激光束穿过区域的透镜材料的折射率,这将导致图像质量的损失
66、What is numerical aperture(NA)? State its formula, including the approximate formula.什么是数值孔径(NA),陈述它的公式,包括近似公式 答:透镜收集衍射光的能力被称做透镜的数值孔径,NA=(n)t透镜的半径除以透镜的焦长
67、State the formula for resolution.What three lithography parameters affect resolution? 陈述分辨率公式。影响光刻分辨率的三个参数 答:R=K*入/NA 1,波长 入 2,数值孔径NA 3,工艺因子K
68、List and explain the two primary problems of light reflection from the wafer surface.列出并解释硅片表面反射引起的最主要的两个问题 答:两种主要的光反射问题是反射切口和反射驻波,在刻蚀形成的垂直侧墙表面,反射光到不需要曝光的光刻胶中就会形成反射切口,光刻中一个光波反射和干涉的例子是驻波现象驻波本质上降低了光刻胶成像的分辨率
69、What happens to resolution if the light wavelength decreases? If NA goes up? 如果光波长减小分辨率会有什么变化,如果NA增加了呢 答:光波长减小分辨率提高,】。如果NA增加分辨率提高
70、Calculate the resolution of a scanner if X = 248 nm,NA = 0.65, and k = 0.6.计算扫描光刻机的分辨率,假设波长是248nm, NA=0.65, K是0.6 答:0.6*248/0.65=228.9 R=K*入/NA
71、Write the equation to calculate DOF.写出计算焦深的公试 答:DOF=入/(2*NA)²
72、What happens to depth of focus as resolution inreases? 当分辨率增加时焦深会发生什么变化 答:焦深减小
72、What material is used to make a reticle? What opaque material is patterned on a reticle? 使用什么材料制作投影掩膜板,投影掩膜板上形成图形的不透明材料是什么 答:最主要的是用于亚微米光刻的投影掩膜版衬底材料是熔融石英。不透明材料是一薄层铬 第十五章
74、Explain resist selectivity and whether it should be high or low.解释光刻胶选择比,要求的比例是高还是低 答:显影也应具有选择性,高的显影选择性比意味着显影液与曝光的光刻胶反应得快。
要求比例低
75、Why is a post-develop inspection performed? 为什么要进行显影后检查 答:为了查找光刻胶中成形图形的缺陷,鉴别并除去有缺陷的硅片,用来检查光刻工艺的好坏,为光学光刻工艺生产人员提供用于纠正的信息
76光学光刻技术的改进有哪些方面? 答:1.减小紫外线光源波长; 2.提高光学光刻工具的数值孔径; 3.化学放大深紫外光刻胶; 4.分辨率提高技术; 5.硅片平坦化; 6.光学光刻设备的先进性。77、List four alternative lithography methods under evaluation for next-generation lithography.列举下一代光刻技术中4种正在研发的光刻技术 答:1.极紫外光刻技术(EUV)2.离子束投影光刻技术(IPL)3.角度限制投影电子束光刻技术(SCALPEL)4.X射线光刻技术
第十六章 78、What is the goal of etching? 刻蚀的目的是什么 答:目的是为涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形
79、List the three major material categories for dry etch.列出按材料分类的三种主要干法刻蚀 答:金属刻蚀、介质刻蚀、硅刻蚀
80、Describe isotropic and anisotropic etch profiles and what are the desirable and undesirable aspects of each profile.描述各同向性和各向异性刻蚀剖面,以及在每一种剖面中哪一种是希望的哪一种是不希望的 答:各向同性的刻蚀剖面在所有方向上以相同的刻蚀速率进行刻蚀,这将带来不希望的线宽损失。各向异性的刻蚀剖面即刻蚀只在垂直于硅片表面的方向进行,只有很少的横向刻蚀。希望剖蚀面是各向异性的。
81.Is a dry etch profile isotropic, anisotropic or both? What about a wet etch profile? 干法刻蚀的剖面是各同向性,各向异性的还是两者都有,湿法腐蚀的剖面是怎样的 答:两者都有。详情请见表16.1
82.Does dry etching have good or poor selectivity? 干法刻蚀有高的或低的选择比 答:干法刻蚀通常不能提供对下一层材料足够高的刻蚀选择比
83、List the advantages of dry etch over wet etch.What are the disadvantages of dry etch? 列举干法刻蚀同湿法刻蚀相比具有的优点,干法刻蚀的不足之处是什么 答:优点:1.刻蚀剖面是各向异性,具有非常好的侧壁剖面控制
2.好的CD控制。
3.最小的光刻胶脱落或粘附问题
4.好的片内、片间、批次间的刻蚀均匀性 5.较低的化学制品使用和处理费用。
缺点:对下层材料的差的刻蚀选择比、等离子体带来的器件损伤和昂贵的设备
84、一个成功的干法刻蚀要求是哪些方面?List six requirements for successful dry etch.列出在干法刻蚀中发生刻蚀反应的六种方法 答:1.对不需要刻蚀的材料的高选择比
2.获得可接受的产能的刻蚀速率 3.好的侧壁剖面控制 4.好的片内均匀性 5.低的器件损伤
6.宽的工艺制造窗口
85、What gas chemistries are used for silicon dioxide, aluminum, silicon and photoresist? 二氧化硅,铝,硅和光刻胶刻蚀分别使用什么化学气体来实现干法刻蚀 答:刻蚀硅采用的化学气体为CF4/O2和CL2.刻蚀二氧化硅采用的化学气体为CHF3.刻蚀铝采用的化学气体为CL2和BCL2.刻蚀光刻胶采用的化学气体为O2.86、Describe the tungsten etchback process.描述平板反应器 答:首先在层间介质二氧化硅中刻出通孔窗口,然后再覆盖有TiN阻挡层的通孔窗口中淀积W,最后进行干法等离子体反刻刻蚀掉多余的钨覆盖层,制作出填满钨的通孔。
87、What gas chemistries are usually used for etching polysilicon and why has these chemistries replaced fluorine chemistries? 哪种化学气体通常用来刻蚀多晶硅,为什么这种化学气体替代了氟基化学气体 答:氯气、溴气、氯/溴气
原因:因为氟基气体的刻蚀是各向同性的并且对光刻胶的选择比一般,为了避免击掉下一层的氧化物材料,所以选用轰击离子能量更低的化学气体。88.Give three requirements for polysilicon gate etch.列出并阐述刻蚀多晶硅的三个步骤 答:1.对下层栅氧化层具有高的选择比
2.非常好的均匀性和可重复性。3.高度的各向异性
第十七章
89、列举用于硅片制造的5种常用掺杂。答:离子注入,热扩散,硅浆料,丝网印刷,激光
90、离子注入通常在什么工艺之后? 答:光刻。
91、列举离子注人优于扩散的7点。答:1.精确控制杂质含量。
2.很好的杂质均匀性。
3.对杂质穿透深度有很好的控制。4.产生单一离子束。5.低温工艺。
6.注入的离子能穿过薄膜。7.无固溶度极限。
92,离子注入的主要缺点是什么?如何克服? 答:
1、高能杂质离子轰击硅原子将对晶体结构产生损伤。(高温退火进行修复)。
2、注入设备的复杂性。(被注入机对剂量和深度的控制能力及整体工艺的灵活性弥补)。
93、列举离子注入设备的5个主要子系统。答:1.离子源 2.引出电极和离子分析器 3.加速管 4.扫描系统 5.工艺室
94.描述沟道效应。列举并简要解释控制沟道效应的三种机制。答:当注入离子未与硅原子碰撞减速,而是穿透了晶格间隙时,就发生了沟道效应。
三种机制:
1.倾斜硅片:它把硅片相对于离子束运动方向倾斜一个角度,保证了杂质离子进入硅中很短距离内就会发生碰撞。
2.掩蔽氧化层:注入前在硅片表面生长或淀积一薄层氧化层,并在注入之后去除。注入离子通过这样一层非晶氧化层后进入硅片,它们的方向将是随机的,因此可以减小沟道效应。
3.预非晶化:用电不活泼粒子,使单晶硅预非晶化,在注入前进行,用以损坏硅表面一薄层的单晶结构。随后的离子将注入非晶结构的硅,产生很小的沟道效应。
第十二章
95、列出并讨论引入铜金属化的五大优点。答:1.电阻率的减小。
2.减小了功耗。
3.更高的集成密度。4.良好的抗电迁徙性能。5.更少的工艺步骤 96、什么是阻挡层金肩?阻挡层材料的基本特性是什么?哪种金属常被用做阻挡层金属? 答:阻挡金属层是淀积金属或金属塞,用以阻止上下的材料互相混合。
特性:1.有很好的阻挡扩散特性,结果分界面两边材料的扩散率在烧结温度时很低。2.高电导率具有很低的欧姆接触电阻。3.在半导体和金属之间有很好的附着。
4.抗电迁徙。
5.在很薄并且高温下具有很好的稳定性。6.抗侵蚀和氧化。
钛(Ti)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、钴(Co)、铂(Pt)、钛钨(TiW)、氮化钛(TiN)。
97、为溅射做一个简短的解释,并描述它的工作方式?溅射适合于合金淀积吗?溅射淀积的优点是什么? 答:溅射是物理气相淀积形式之一,是一种薄膜淀积技术。
工作方式:在溅射过程中,高能粒子撞击具有高纯度的靶材料固体平板,按物理过程撞 击出原子。这些被撞击出的原子穿过真空,最后淀积在硅片上。
优点:1.具有淀积并保持复杂合金原组分的能力。
2.能够淀积高温熔化和难溶金属。
3.能够在直径为200毫米或更大的硅片上控制淀积均匀薄膜。
4.具有多腔集成设备,能够在淀积金属前清除硅片表面沾污和本身的氧化层。98、缩写中文含义: APCVD:常压化学气相淀积 HDPCVD:高密度等离子体化学气相淀积 LPCVD:低压化学气相淀积 PECVD:等离子体增强化学气相淀积 PVD:物理气相淀积 BJT:双极型晶体管
CD:关键尺寸 CMOS:互补金属氧化物半导体 CMP:化学机械平坦化 MIC:可动离子玷污 ILD:层间介质 MBE:分子束外延
SOI:绝缘体上硅 DUV:深紫外光 MOCVD:金属有机化学气相淀积 BSG:硼硅玻璃 PSG:磷硅玻璃 BPSGRTP:快速热处理器 RTAIC:集成电路 LOCOSSTI:浅沟槽隔离 LIVLSI:超大规模集成电路 CAFIB:聚焦离子束 ARCASIC:专用集成电路 RIEFIB:聚焦离子束 EUVLDD:轻掺杂漏
:硼磷硅玻璃 :快速热退火
:硅局部氧化隔离法 :局部互连
:化学放大(胶):抗反射涂层 :反应离子刻蚀 :极紫外线
第二篇:微电子工艺演讲稿
微电子工艺演讲稿
光刻技术作为制备半导体器件的关键技术之一将制约着半导体行业的发展和半导体器件的性能。随着半导体工业的发展,集成电路的特征尺寸越来越小,光刻技术将面临新的挑战。下面我着重介绍了极紫外光刻(EUVL)作为下一代光刻技术的发展前景和技术难点、激光无掩膜光刻技术的发展,特别是激光近场扫描光刻、激光干涉光刻、激光非线性光刻等新技术的最新进展及其在高分辨率纳米加工领域的应用前景。
图2说明:光束经过光学器件系统聚焦、投影到掩膜上,经过掩膜达到光刻胶膜面实现曝光,但是光学投影系统的分辨率受到衍射的限制。即如果一个不透明的物体放在点光源和屏之间,物体的边缘将在屏上形成轮廓分明的阴影,几何阴影内的点上无光到达,而阴影的外侧被均匀地照亮。实际上,由边缘形成的阴影会扩散,组成明暗相间延伸到几何阴影的光带。这种光线在边缘处的明显弯曲就称为衍射,其形成的几何阴影光带制约着曝光的分辨率
图5说明:材料受到聚焦激光辐射后,吸收激光的能量,温度升高,可发生相变、融化、气化以及等离子态等变化。材料相变后物理化学性质发生变化,通过后续显影等获得纳米图形结构; 激光气化材料可以进行激光直写刻蚀图形; 等离子态的超冷效应可以用来合成多
种纳米材料
激光干涉光刻:对于两束相干光,其形成的驻波周期P 满足下面的关系式P= λ/2sinθ
式中:λ 为入射波长;θ 为两束入射光夹角的一半。另外,相干长度是制备大面积相干图形的关键参数,因为光强只存在于光源的相干长度内。相干长度L 与光源的波长λ、光束的线宽Δλ 以及介质的折射率n有关,满足如下关系式 P= λ2/nΔλ 激光的单色性越好(Δλ 越小),相干长度就越长。典型的He-Cd 激光器的相干长度约为20 cm,半导体激光器的单色性得到提高,相干长度可以达到数十米,光纤激光有比半导体激光器更好的单色性,因而有更大的相干长度,所以干涉光刻拥有大面积制备图形的能力。
实际上,样品的旋转角度可以在0°~90°内变化,从而得到不同的图形结构,例如旋转30°、45°和60°,可以分别得到纳米点、纳米螺母和纳米棒的阵列结构[41]。这些图形都是在光
刻胶上形成,经过进一步的化学刻蚀,可以将这些图形转移到硅衬底或是其他介质,用于高密度光存储、微电子器件、自组装的模板以及场发射平板显示器的制备等
与传统的单光子吸收不同,这里光敏聚合物通过非线性吸收(双光子或是多光子吸收)引发聚合反应,非线性吸收的概率与光强的平方成正比,只有在聚焦光斑的中心区域,光强足够强的地方才有强的非线性吸收,如图9(a)所示,因而使得非线性聚合反应只发生在聚焦光斑的中心区域(如图9(b)所示)
第三篇:微电子加工工艺总结资料
1、分立器件和集成电路的区别
分立元件:每个芯片只含有一个器件;集成电路:每个芯片含有多个元件。
2、平面工艺的特点
平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。在这项技术中,整个半导体表面先形成一层氧化层,再借助平板印刷技术,通过刻蚀去除部分氧化层,从而形成一个窗口。P-N结形成的方法: ① 合金结方法
A、接触加热:将一个p型小球放在一个n型半导体上,加热到小球熔融。
B、冷却:p型小球以合金的形式掺入半导体底片,冷却后,小球下面形成一个再分布结晶区,这样就得到了一个pn结。
合金结的缺点:不能准确控制pn结的位置。
②生长结方法
半导体单晶是由掺有某种杂质(例如P型)的半导体熔液中生长出来的。生长结的缺点:不适宜大批量生产。扩散结的形成方式 与合金结相似点:
表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中 与合金结区别点:
不发生相变,杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部 扩散结的优点
扩散结结深能够精确控制。平面工艺制作二极管的基本流程:
衬底制备——氧化——一次光刻(刻扩散窗口)——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻(刻引线孔)——蒸铝——三次光刻(反刻铝电极)——P-N结特性测试
3、微电子工艺的特点
高技术含量 设备先进、技术先进。
高精度 光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级,制备的介质薄膜厚度也在纳米量级,而精度更在上述尺度之上。超纯 指工艺材料方面,如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。
超净 环境、操作者、工艺三个方面的超净,如 VLSI在100级超净室10级超净台中制作。大批量、低成本 图形转移技术使之得以实现。
高温 多数关键工艺是在高温下实现,如:热氧化、扩散、退火。
4、芯片制造的四个阶段
固态器件的制造分为4个大的阶段(粗线条): ① ② ③ ④
晶圆制备:(1)获取多晶
(2)晶体生长----制备出单晶,包含可以掺杂(元素掺杂和母金掺杂)(3)硅片制备----制备出空白硅片 硅片制备工艺流程(从晶棒到空白硅片):
晶体准备(直径滚磨、晶体定向、导电类型检查和电阻率检查)→
切片→研磨→化学机械抛光(CMP)→背处理→双面抛光→边缘倒角→抛光→检验→氧化或外延工艺→打包封装 芯片制造的基础工艺
增层——光刻——掺杂——热处理 材料制备
晶体生长/晶圆准备 晶圆制造、芯片生成 封装
5、high-k技术
High—K技术是在集成电路上使用高介电常数材料的技术,主要用于降低金属化物半导体(MOS)晶体管栅极泄漏电流的问题。集成电路技术的发展是伴随着电路的元器件(如MOS晶体管)结构尺寸持续缩小实现的。随着MOS晶体管结构尺寸的缩小,为了保持棚极对MOS晶体管沟道电流的调控能力,需要在尺寸缩小的同时维持栅极电容的容量,这通常需要通过减小棚极和沟道之间的绝缘介质层厚度来实现,但由此引起的棚极和沟道之间的漏电流问题越来越突出。High—K技术便是解决这一问题的优选技术方案。因为,MOS器件栅极电容类似于一个平板电容,由于MOS器件面积、绝缘介质层厚度和介电常数共同决定,因此MOS器件栅极电容在器件面积减小的前提下,采用了High—K材料后,可以在不减小介质层厚度(因此栅极泄漏电流而不增加)的前提下,实现维护栅极电容容量不减小的目标。High—K材料技术已被英特尔和IBM应用到其新开发的45mm量产技术中。目前业界常用的High—K材料主要是包括HfO2在内的Hf基介质材料。
6、拉单晶的过程
装料——融化——种晶——引晶——放肩——等径——收尾——完成
7、外延技术的特点和应用 外延特点: 生成的晶体结构良好 掺入的杂质浓度易控制 可形成接近突变pn结的特点 外延分类: 按工艺分类
A 气相外延(VPE)利用硅的气态化合物或者液态化合物的蒸汽,在加热的硅衬底表面和氢发生反应或自身发生分解还原出硅。B 液相外延(LPE)衬底在液相中,液相中析出的物质并以单晶形式淀积在衬底表面的过程。此法广泛应用于III-V族化合半导体的生长。原因是化合物在高温下易分解,液相外延可以在较低的温度下完成。C 固相外延(SPE)
D 分子束外延(MBE)在超高真空条件下,利用薄膜组分元素受热蒸发所形成的原子或分子束,以很高的速度直接射到衬底表面,并在其上形成外延层的技术。特点:生长时衬底温度低,外延膜的组分、掺杂浓度以及分布可以实现原子级的精确控制。按导电类型分类
n型外延:n/n, n/p外延 p型外延:p/n, p/p外延 按材料异同分类
同质外延:外延层和衬底为同种材料,例如硅上外延硅。
异质外延:外延层和衬底为不同种材料,例如SOI((绝缘体上硅)是一种特殊的硅片,其结构的主要特点是在有源层和衬底层之间插入绝缘层——— 埋氧层来隔断有源层和衬底之间的电气连接)按电阻率高低分类
正外延:低阻衬底上外延高阻层n/n+ 反外延:高阻衬底上外延低阻层
硅的气相外延的原理:在气相外延生长过程中,有两步: 质量输运过程--反应剂输运到衬底表面
表面反应过程--在衬底表面发生化学反应释放出硅原子
掺杂
有意掺杂:按器件对外延导电性和电阻率的要求,在外延的同时掺入适量的杂质,这称为有意掺杂。自掺杂:衬底中的杂质因挥发等而进入气流,然后重新返回外延层。杂质外扩散:重掺杂衬底中的杂质通过热扩散进入外延层。外延的应用
1、双极型电路:n/n外延,在n型外延层上制作高频功率晶体管。+ 外延:双极型传统工艺在p衬底上进行n型外延通过简单的p型杂质隔离扩散,实现双极型集成电路元器件的隔离。
2、MOS电路:外延膜的主要应用是作为双极型晶体管的集电极。
外延膜在MOS集成电路中的较新应用是利用重掺杂外延减小闩锁效应(寄生闸流管效应)。
8、分子束外延(MBE)的原理及其应用
在超高真空下,热分子束由喷射炉喷出,射到衬底表面,外延生长出外延层。
9、二氧化硅膜的用途
表面钝化:保护器件的表面及内部,禁锢污染物。
掺杂阻挡层:作为杂质扩散的掩蔽膜,杂质在二氧化硅中的运行速度低于在硅中的运行速度。绝缘介质:IC器件的隔离和多层布线的电隔离,MOSFET的栅电极,MOS电容的绝缘介质。
10、二氧化硅膜的获得方法 A:热氧化工艺 B:化学气相淀积工艺 C:溅射工艺 D:阳极氧化工艺
11、热氧化机制
① 线性阶段,② 抛物线阶段(生长逐渐变慢,直至不可忍受)
影响氧化速率的因素有:氧化剂、晶向、掺杂类型和浓度、氧化剂的分压。热氧化生长方法:
(1)干氧氧化:干燥氧气,不能有水分;随着氧化层的增厚,氧气扩散时间延长,生长速率减慢;适合较薄的氧化层的生长。氧化剂扩散到SiO2/Si界面与硅反应。
(2)水汽氧化:气泡发生器或氢氧合成气源;原理:
(3)湿氧氧化:湿氧氧化的各种性能都是介于干氧氧化和水汽氧化之间,其掩蔽能力和氧化质量都能够满足一般器件的要求。(4)掺氯氧化:薄的MOS栅极氧化要求非常洁净的膜层,如果在氧化中加入氯,器件的性能和洁净度都会得到改善。减
+弱二氧化硅中的移动离子(主要是钠离子)的沾污影响,固定Na离子;减少硅表面及氧化层的结构缺陷
12、SiO2/Si界面特性: 热氧化薄膜是由硅表面生长得到的二氧化硅薄膜。高温生长工艺将使SiO2/Si界面杂质发生再分布,与二氧化硅接触的硅界面的电学特性也将发生变化。杂质再分布:有三个因素: ① 分凝效应② 扩散速率 ③ 界面移动
水汽氧化速率远大于干氧氧化速率,水汽氧化SiO2/Si界面杂质的再分布就远小于干氧氧化;湿氧氧化速率介于水汽、干氧之间,SiO2/Si界面杂质的再分布也介于水汽、干氧之间。二氧化硅层中存在着与制备工艺有关的正电荷,这种正电荷将引起SiO2/Si界面P-Si的反型层,以及MOS器件阈值电压不稳定等现象。可动离子或可动电荷
主要是Na、K、H等,这些离子在二氧化硅中都是网络修正杂质,为快扩散杂质。其中主要是Na。在人体与环境中大++++量存在Na,热氧化时容易发生Na沾污。加强工艺卫生方可以避免Na沾污;也可采用掺氯氧化,固定Na离子。固定离子或固定电荷
主要是氧空位。一般认为:固定电荷与界面一个很薄的(约30Å)过渡区有关,过渡区有过剩的硅离子,过剩的硅在氧化过程中与晶格脱开,但未与氧完全反应。干氧氧化空位最少,水汽氧化氧空位最多。热氧化时,首先采用干氧氧化方法可以减小这一现象。氧化后,高温惰性气体中退火也能降低固定电荷。
13、氧化膜厚度的检测
劈尖干涉和双光干涉:利用干涉条纹进行测量,因为要制造台阶,所以为破坏性测量。
比色法:以一定角度观察SiO2膜,SiO2膜呈现干涉色彩,颜色与厚度存在相应关系。比色法方便迅速,但只是粗略估计。椭圆仪法:入射的椭圆偏振光经氧化膜的多次反射和折射以后,得到了改变椭圆率的反射椭圆偏振光,其改变量和膜厚与折射率相关。高频MOS结构C-V法:测量金属栅极的电容,利用公式测量氧化膜层的厚度。
14、化学气相沉积定义
化学气相淀积(Chemical Vapor Deposition)是通过气态物质的化学反应在衬底上淀积薄膜的工艺方法。与之对应的是:PVD(蒸发和溅射),它主要应用于导体薄膜。
15、淀积技术包括哪两种?CVD和PVD
16、LPCVD和APCVD的主要区别?LPCVD有何优势?
APCVD:原料以气相方式被输送到反应器内,原料气体向衬底基片表面扩散,被基片吸附,由于基片的温度高或其它能量提供给原料气体,使其发生表面化学反应,生成物在基片表面形成薄膜,而生成物中的其它物质是气相物质,扩散到气相中被带走。LPCVD:低压情况下,分子自由程较长,薄膜电极的均匀性较高。LPCVD相对APCVD的特点:
增加了真空系统,气压在1-10Torr之间;压下分子自由程长,可以竖放基片;热系统一般是电阻热壁式。
17、PECVD的机理?PECVD有何优势?
优势:采用等离子体把电能耦合到气体中,促进化学反应进行,由此淀积薄膜;因此该法可以在较低温度下淀积薄膜。PECVD常常是低温和低压的结合。-2+++
+机理:反应器的射频功率使低压气体(真空度1-10Torr)产生非平衡辉光放电,雪崩电离激发出的高能电子通过碰撞激活气体形成等离子体。衬底基片(具有一定温度,约300℃)吸附活泼的中性原子团与游离基即高能的等离子体发生化学反应,生成的薄膜物质被衬底吸附、重排进而形成淀积薄膜,衬底温度越高形成的薄膜质量越好。
18、多晶硅淀积和外延淀积的主要区别。淀积多晶硅薄膜的方法:主要采用LPCVD的方法。掺杂则采用:离子注入;化学气相淀积;扩散。多晶硅的淀积和外延淀积的主要区别:硅烷的使用
19、金属薄膜的用途?金属化的作用?
(1)在微电子器件与电路中金属薄膜最重要的用途是作为内电极(MOS栅极和电容器极板)和各元件之间的电连接。(2)在某些存储电路中作为熔断丝。
(3)用于晶圆的背面(通常是金),提高芯片和封装材料的黏合力。
金属化的作用:集成电路中金属化的作用是将有源器件按设计的要求连接起来,形成一个完整的电路与系统。20、说明为什么铝作为通常使用的金属薄膜,说明铜作为新一代金属薄膜的原因。铝膜:用途: 大多数微电子器件或集成电路是采用铝膜做金属化材料
优点:导电性较好;与p-Si,n-Si(>5*10)能形成良好的欧姆接触;光刻性好;与二氧化硅黏合性好;易键合。缺点:抗电迁移性差;耐腐蚀性、稳定性差 ;台阶覆盖性较差。工艺:蒸发,溅射 铜膜:用途:新一代的金属化材料,超大规模集成电路的内连线;缺点:与硅的接触电阻高,不能直接使用;铜在硅中是快扩散杂质,能使硅中毒,铜进入硅内改变器件性能;与硅、二氧化硅粘附性差。优点:电阻率低(只有铝的40-45%),导电性较好;抗电迁移性好于铝两个数量级; 工艺:溅射
21、VLSI对金属化的要求是什么?
① 对n+硅和p+硅或多晶硅形成低阻欧姆接触,即金属/硅接触电阻小 ② 能提供低电阻的互连引线,从而提高电路速度 ③ 抗电迁移性能要好
④ 与绝缘体(如二氧化硅)有良好的附着性 ⑤ 耐腐蚀 ⑥ 易于淀积和刻蚀
⑦ 易键合,且键合点能经受长期工作
⑧ 层与层之间绝缘要好,不互相渗透和扩散,即要求有一个扩散阻挡层
22、Al-Si接触的常见问题及解决办法?
Al和Si之间不能合成硅化物,但是可以形成合金。Al在Si中溶解度很小,但是相反Si在Al中溶解度很大,这样就形成尖楔现象,从而使P-N结失效。解决尖楔问题: +(1)一般采用Al-Si合金代替Al作为Al/Si的接触和互连材料。但是又引入了硅的分凝问题。
(2)由于铜的抗电迁移性好,铝-铜(0.5-4%)或铝-钛(0.1-0.5%)合金结构防止电迁移,结合Al-Si合金,在实际应用中人们经常使用既含有铜又含有硅的Al-Si-Cu合金以防止合金化(即共熔)问题和电迁移问题。(3)(4)Al-掺杂多晶硅双层金属化结构:在多晶硅中掺杂重磷或重砷,构成掺杂多晶的结构。铝-隔离层结构:在Al-Si之间沉积一层薄的金属层,替代磷掺杂多晶硅,成为阻挡层。
23、说明难熔金属在金属连线中的作用?
难熔金属及其硅化物有较低的电阻率和接触电阻。难熔金属的一个广泛应用是在多层金属结构中填充连接孔,这个工序叫作过孔填充,填补好的过孔叫做接线柱。
24、金属化的实现方法有几种?请论述真空溅射方法 金属化的实现主要通过两种方式来实现: ① 物理淀积
A:真空蒸发淀积(较早,金属铝线)
B:真空溅射淀积(Al-Si合金或Al-Si-Cu合金)2LPCVD(难熔金属)○真空蒸发淀积 :被蒸物质从凝聚相转化为气相;气相物质在真空系统中的输运;气相分子在衬底上淀积和生长。分为电阻、电子束等蒸发沉积。真空溅射沉积:溅射淀积是用核能离子轰击靶材,使靶材原子从靶表面逸出,淀积在衬底材料上的过程。
25、说明金属CVD的优势和主要用途。金属CVD : LPCVD可以应用于制作金属薄膜。
优势:不需要昂贵的高真空泵;台阶覆盖性好;生产效率较高。用途:难控制金属;难熔金属,主要是钨。
26、什么叫做光刻,光刻有何目的?
光刻是图形复印与腐蚀作用相结合,在晶片表面薄膜上制备图形的精密表面工艺技术。
光刻的目的就是:在介质薄膜、金属薄膜或金属合金薄膜上面刻蚀出与掩膜版完全对应的几何图形,从而实现选择性扩散和金属薄膜布线的目的。
27、光刻技术的图形转移分为哪两个阶段? 图形转移到光刻胶层;图形从光刻胶层转移到晶圆层
28、列出光刻工艺的十个步骤,并简述每一步的目的。表面准备:微粒清除,保持衬底的憎水性。
涂光刻胶:与衬底薄膜粘附性好,胶膜均匀,是光刻工艺的核心材料。
前烘:使胶膜体内的溶剂充分挥发使胶膜干燥;增加胶膜和衬底的粘附性以及胶膜的耐磨性 对准和曝光:把所需图形在晶圆表面上定位或对准;通过曝光灯或其他辐射源将图形转移到光刻胶涂层上
后烘:减少驻波效应,激发化学增强光刻胶的PAG产生的酸与光刻胶上的保护基团发生反应并移除基团使之能溶解于显影液。显影:将掩膜板上的图形显示在光刻胶上。
坚膜:除去光刻胶中剩余的溶剂,增强光刻胶对衬底的附着力。
刻蚀:把显影后的光刻胶微图形下层材料的裸露部分去掉,将光刻胶图形转移到下层材料上去的工艺叫作刻蚀。去胶:刻蚀完成以后将光刻胶去除掉。
29、光刻胶的分类,谈谈正胶和负胶的区别。
正胶:胶的曝光区在显影中除去。正胶曝光时发生光分解反应变成可溶的。使用这种光刻胶时,能够得到与掩膜版遮光图案相同的图形,故称之为正胶。负胶:胶的曝光区在显影中保留,用的较多。具体说来负胶在曝光前对某些有机溶剂是可溶的,而曝光后发生光聚合反应变成不可溶的。使用这种光刻胶时,能够得到与掩膜版遮光图案相反的图形,故称之为负胶。30、刻蚀的方法分类,刻蚀常见有哪些问题? 分类:刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀。
湿法刻蚀:化学腐蚀,在腐蚀液中通过化学反应去除窗口薄膜,得到薄膜图形。优点:工艺简单,无需复杂设备,选择比高;均匀性好。缺点:各向同性腐蚀;分辨率低,自动化难。干法刻蚀:使用气体和等离子体能量来进行化学反应的化学工艺。
常见问题:不完全刻蚀、刻蚀和底切、各向同性刻蚀。优点:刻蚀非常有方向性(各向异性),导致良好的小开口区域的精密度。缺点:选择性差。
31、掺杂技术实现的两种方式以及掺杂的目的 方式:扩散和离子注入
目的:在晶圆表面下的特定位置处形成PN结;在晶圆表面下得到所需的掺杂浓度。
32、扩散的基本原理、离子注入的基本原理及其比较
微电子工艺中的扩散是杂质在晶体内的扩散,因此是一种固相扩散。晶体内扩散有多种形式:填隙式扩散、替位式扩散、填隙-替位式扩散。离子注入技术:离子注入是将含所需杂质的化合物分子(如BCl3、BF3)电离为杂质离子后,聚集成束用强电场加速,使其成为高能离子束,直接轰击半导体材料,当离子进入其中时,受半导体材料原子阻挡,而停留在其中,成为半导体内的杂质。离子注入时可采用热退火工艺,修复晶格损伤,注入杂质电激活。离子注入技术的优势:① 离子注入克服热扩散的几个问题:
A 横向扩散,没有侧向扩散 B 浅结
C 粗略的掺杂控制 D 表面污染的阻碍 ② 离子注入引入的额外的优势:
A 在接近常温下进行 B 使宽范围浓度的掺杂成为可能
33、集成电路的形成
集成电路的制造工艺与分立器件的制造工艺一样都是在硅平面工艺基础上发展起来的,有很多相同之处,同时又有所不同。相同点:单项工艺相同的方法外延,氧化,光刻,扩散,离子注入,淀积等。不同点:主要有电隔离,电连接,局部氧化,平整化以及吸杂等。
电隔离:
(1)PN结隔离:双极型集成电路多采用PN结隔离,是在硅片衬底上通过扩散与外延等工艺制作出隔离岛,元件就做在隔离岛上。(2)介质隔离:SOS集成电路(Silicon on Sapphire)是最早的介质隔离薄膜电路,新材料SOI(Silicon on Insulator)有很大发展,SOI集成电路也是采用介质隔离工艺的电路。
电连接:集成电路各元件之间构成电路必须进行电连接,这多是采用淀积金属薄膜,经光刻工艺形成电连接图形,电路复杂的集成电路一般是多层金属布线,构成电连接。局部氧化:分离器件的氧化工艺是在整个硅片表面制备二氧化硅薄膜,而集成电路工艺中的氧化有时是在局部进行,如MOS型电路中以氮化硅作为掩蔽膜的局部氧化技术。平整化:超大规模集成电路的制备经过多次光刻、氧化等工艺,使得硅片表面不平整,台阶高,这样在进行电连接时,台阶处的金属薄膜连线易断裂,因此,有时通过平面化技术来解决这一问题,如在金属布线进行电连接之前,采用在硅片表面涂附聚酰亚胺膜的方法达到平面化的工艺技术。
吸杂:硅单晶本身的缺欠以及电路制备工艺中的诱生缺欠,对电路性能影响很大,有源元件附近的缺欠,通过吸杂技术可以消除或减少缺欠,如通过在硅片背面造成机械损伤,喷沙或研磨,这种背损伤可以吸收杂质与缺欠。
34、封装的工艺流程
底部准备:底部准备通常包括磨薄和镀金。划片:用划片法或锯片法将晶片分离成单个芯片
取片和承载:在挑选机上选出良品芯片,放于承载托盘中。
粘片:用金硅熔点技术或银浆粘贴材料粘贴在封装体的芯片安装区域。
打线:A:芯片上的打线点与封装体引脚的内部端点之间用很细的线连接起来(线压焊);B:在芯片的打线点上安装半球型的金属突起物(反面球形压焊);C:TAB压焊技术; 封装前检查 有无污染物;芯片粘贴质量;金属连接点的好坏 电镀、切割筋成和印字 最终测试
35、封装设计
金属罐法;双列直插封装;双列直插封装;针形栅格阵列封装 球形栅格阵列封装;薄形封装;四面引脚封装 ;板上芯片(COB)
第四篇:通用技术_工艺_习题
工艺常识教学设计
知识要点:
1、常见工艺分类:加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺,表面加工工艺等。
2、常用工艺:木工工艺、钳工工艺、机械加工工艺、焊接工艺、铸造工艺、锻造工艺、冲压工艺等等。
3、金属材料的加工工艺
划线:划出基准——划尺寸线——划轮廓线——冲眼(了解工具划线)锯割:割断金属材料,了解操作要领 挫削:少量切削,加工小的面 钻孔:台钻,麻花钻
连接:常用连接方法:铆接、黏接、焊接、螺栓、螺母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、弹簧垫圈
4、工具及设备
(1)木工工具及其设备
①木工使用的量具有:钢卷尺、直尺、角尺、钢直尺
②木工画线工具有:木工铅笔、木工圆规、画线规、墨斗等
③木工常用设备:工作台、钻孔机、带锯床、平刨机、木工车床等 ④锯、刨、凿、羊角锤、锉刀、钉冲等等(2)钳工工具及设备 ①钳工手工工具及量具:
划线工具:划针、划规、样冲、角尺、钢直尺、手锤、錾子、锉刀 攻丝工具:手用丝锥和攻丝绞手,用于在孔内加工螺纹 套丝工具:板牙及板牙架,用于在轴或杆上加工螺纹 ②钳工常用的基本设备:钳台、虎钳、砂轮机、钻床等 知识回顾
典型例题一(08年高考题)
节约用水应从身边做起。某同学设计 了能使生活废水充分利用的冲厕方案。请据图回答以下问题:
(4)制作木制支架需要哪些工具? ①锯子②刨子③台钳④凿子⑤螺丝刀 A.①②③ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①②④
典型例题二(09年高考题)
型例题三
小兰要把一段钢管截短并使其两端光滑,用到的主要工具有:
知识回顾一:
1、常用的木工工具:锯子、刨子、錾子、凿、锉、直尺、角尺、钢卷尺、手枪钻等。
钳工工具:划线工具:(划针、钢直尺、划规、角尺、样冲)、钢锯、锉、台虎钳、台钻等。
2、图片:
(1)锯:锯子是用来把木料锯断或锯割开的工具。
操作要领:
1、站立和握锯姿势要正确
2、推锯加压,回拉不加压
3、锯程要长
4、推拉要有节奏
(2)刨:刨子是用来对木材表面进行刨削,使其光滑、平直的工具。刨身长短可分为长、中、短三种,刨身越长,越能将材料刨得平直。
(3)凿子
凿于有平凿、圆凿等,主要用于凿削抹眼或其他局部形状的铲削。
(4)锉刀
锉削操作要领:
1、锉削时要注意身体和手臂的协调
2、在推锉过程中,左手的施压要由大变小,右手的施压要由小变大,使锉刀平稳而不上下摆动。
(5)角尺
(6)样冲(7)虎钳
虎钳是用来夹持工件的,有台虎钳、机用平口钳及手虎钳等。台虎钳固定在钳台上,机用平口钳是放在钻床等机床的工作台上夹持工件的,手虎钳则用于夹持轻巧的小工件,并用手把持。
(8)钻床
钻床是用来对工件进行钻孔、扩孔、或孔、绞孔和攻丝等操作的设备,有台钻、立钻、摇臂钻三种。
安全操作警示:
二要:操作要集中注意力;钻孔要戴防护镜。
二不:不准带手套;不能用手直接扶持小工件,薄工件。(9)金属加工中的划线工具 典型例题四
小兰家的茶几的一个铁质脚断裂了,她最好采用那种连接方式进行修补()
A 焊接 B 榫接
C 胶结 D 铆接 典型例题五:
号称“天下第一名钟”的景云钟,制造于唐景云年间,每年除夕中央人民广播电台放的新年钟声就是以景云钟录制的。景云钟的制造主要应()工艺。A 锻造 B 冲压
C 钳工 D 铸造 典型例题六:
在利用手工工具制造螺丝杆的时候,应选用的工具是()A 锤子和錾子 B 锉刀和样冲
C 手用丝锥和攻丝扳手 D 板牙和板牙架 知识回顾二:
1、木工、金属加工中的常用连接方法
(1)木工中的常用连接方法:榫接、钉接、胶结等。(2)钳工中的常用连接方法:
2、金属的加工工艺包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接和表面处理。
划线:就是在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓线或基准点或基准线。一般步骤为:(1)划出基准(2)划尺寸线(3)划轮廓线(4)冲眼。工具一般有:划针、钢直尺、角尺、划规和样冲。
锯割:手锯的安装和握法,起锯方法和操作要领。
锉削:为了使工件符合设计所要求的形状、尺寸和粗糙度,往往需要进行锉削,铣削和磨削。其中锉削加工操作方便,使用广泛。有扁平锉、半圆锉、圆锉、三角锉。
钻孔:用钻头在实体材料上打孔的方法,称为钻孔。常用的设备是台钻,钻头是麻花钻。钻孔的操作步骤:(1)划线定位(2)装夹工件(3)装夹钻头(4)钻孔。连接:通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接 表面处理:表面刷光,喷涂油漆、镀层。
3、螺纹的加工方法:攻丝工艺和套丝工艺
(1)攻丝:在工件上制作内螺纹称为攻丝。用到的工具为丝锥和丝锥扳手。(2)套丝:在工件上制作外螺纹为套丝。用到的工具为板牙和扳手。
巩固练习一
1、范仲淹的“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”使岳阳楼闻名天下。它是一座三层的纯木结构建筑。其木结构的各个构析,先表面处理,后进行榫卯连接。用于表面抛光的工具是()A、锯 B、刨子 C、锉 D、凿子
2、某班在技术活动中要制作台灯,制作台灯支架需要一节细钢管,下面工具中适合截取、加工这段钢管的工具是()
①斧头 ②锤头 ③台虎钳 ④锉刀 ⑤刨子 ⑥钢锯 A、①③⑥ B、②⑤⑥ C、①③④ D、③④⑥
3、刘勇家里的木质靠背椅的靠背出现了无法修复的损坏,详见示意图中圆圈部分。现要对这张椅子进行简单的木工处理,使它变成一张小茶几。完成这个任务最适合的工具()A.锯子和木锉
B.刨子和手钻
C.凿子和手钻
D.刨子和凿子
4、把120mm长的金属管加工为80mm长的金属管,合理的加工方法是()A.锯割、锉削
B.刨削、锉削
C.钻孔、锯割
D.钻孔、锉削
5、刨子是木工常用的工具,刨身越_____________(填“长”或“短”),越能将材料刨得平直。巩固练习二
1、钳工工艺是一种常用工艺,下面不属于钳工加工方法的是()A、攻丝 B、锉 C、錾 D、刨削
2、刘海的自行车,多处表面都已严重锈蚀,他想让维修店的工人师傅通过金属的表面方法提高自行车的美观程度,在下列处理工艺中最合理的是()A、在生锈的地方直接刷上油漆
B、在生锈的地方先进行表面刷光并打上底漆,后喷涂 C、在生锈的地方进行镀层处理
D、在生锈的地方用砂纸刷光再镀层
3、图1中的大树历经数百年风雨,依然根深叶茂,原因是其结构的______________较好;突然有一天,小明在树下发现一根折断的大树枝,原来折断面处被蛀虫钻出一个洞,导致树枝被风折断,这是蛀洞破坏了结构的_____________;为了充分利用这块木头,小明决定做一个马扎(图2),为使它更加坚固耐用,在图2所示连接处选用的最好的连接方式是_______________。综合练习
1、金属材料划线的一般步骤为()
①冲眼 ②划尺寸线 ③划出基准 ④划轮廓线
A、①②③④ B、③①②④ C、③②④① D、④①③②
2、属加工中常用的划线工具——样冲,样冲的用途是()A、用于划出直线线痕 B、用于划直线的导向工具 C、用于检查锉削平面的垂直度
D、用于在钻孔中心冲出冲眼,防止钻孔中心滑移
3、在金属材料的加工的划线工艺中,不需要用到的的工具为()A划规 B、划针 C、钢直尺 D、手锯
4、钳工工艺是一种常用工艺,下面不属于于钳工加工方法的是()。A、攻丝 B、锉 C、錾 D、刨削
5、两块木板之间的连接不能采用()A、铆接 B黏接 C、焊接 D、螺钉
6、小明的铝合金书架断裂了,他最好采用那种连接方式进行修补:()A、焊接 B、榫接 C、胶接 D、铆接
7、关于锉刀的使用,下列说法不正确的是:()
A.截面比较小的锉刀在使用时,施力不要过大 B.锉刀和锉柄上防止油脂污染 C.锉刀用后,应妥善放置,不应重叠摆放 D.锉削产生的切屑要用嘴吹掉
8、以下关于金属加工的方法错误的是()
A、利用手锯对金属进行加工时,推据加压,回拉不加压; B、冲眼时冲尖对准划线的交点或划线;
C、一般都是用钢直尺来检查锉削平面的垂直度; D、在推锉过程中,左手的施压由大变小,右手的施压要由小变大;
9、以下不属于金属材料加工工艺的是()A、刨削 B、划线 C、锯割 D、切削
10、小强家里的木质靠背椅的靠背出现了无法修复的损坏,现要对这张椅子进行简单的木工处理,使它变成一张茶几,他完成这个任务最合适的工具是()A、锯子和木锉 B、刨子和手钻 C、凿子和手钻 D、刨子和凿子
11、小强家的木质书桌桌面已经严重掉漆,而且有很多地方坑洼不平,他决定对桌面进行简单的维修。下列维修工序中最合理的是()。A、刨平®打磨®上漆 B、上漆®打磨®刨平C、上漆®刨平®打磨 D、打磨®上漆®刨平
12、刘海的自行车,多处表面都已严重锈蚀,他想让维修店的工人师傅通过金属的表面处理方法提高自行车的美观程度,在下列处理工艺中最合理的是()。A.在生锈的地方直接刷上油漆
B.在生锈的地方先进行表面刷光并打上底漆,后喷涂
C.在生锈的地方进行镀层处理
D.在生锈的地方用砂纸磨光
13、以下哪一项不是工艺:()
A.汽车的装配流程 B.景泰蓝的上色方法 C.可口可乐的生产配方 D.手工制的艺术品
14、以下属于正确的钻孔步骤的是()
①装夹钻头 ②装夹工件 ③划线定位 ④钻孔
A①②③④ B②①③④ C③②①④ D③①②④
15、下列有关钻孔时的安全操作警示,其中错误的是()A、钻孔操作要集中注意力;
B、钻孔时要戴防护眼镜,以防钻屑飞出伤害眼睛; C、钻孔时应带手套操作;
D、不能用手直接扶持小工件、薄工件钻孔,以免造成伤害事故。
16、锯割时安装锯条和加压的方法正确的是()
A、锯齿斜向前装,推锯时不加压,回拉时加压;锯程要尽量短 B、锯齿斜向后装,推锯时加压,回拉时不加压;锯程要足够长。C、锯齿斜向前装,推锯时加压,回拉时也加压 ;锯程要尽量短 D、锯齿斜向前装,推锯时加压,回拉时不加压;锯程要足够长。
17、()是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理,使之成为产品的方法。A、结构 B、造型 C、工艺 D、表面处理
第五篇:模具制造工艺习题
《模具制造技术》复习题
2.制约模具加工精度的因素有哪些?1)工艺系统的几何误差对加工精度的影响2)工艺系统受力变形对加工精度的影响3)工艺系统的热变形对加工精度的影响
3.电火花加工必须具备哪些条件?
1)必须使工件电极与工具电极之间经常保持一定放电间隙,以便形成火花放电的条件2)脉冲放电必须具有脉冲性,间歇性。3)电火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。
4.板类零件的加工质量要求主要有哪几个方面?
1)一般模板平面加工质量要达到 IT7-IT8.2)平行度公差3)表面粗糙度Ra 4)配合精度 5)垂直度 6)一般误差
5.P10什么是零件的结构工艺性?对结构工艺性的要求有哪些?
答;零件的结构工艺性: 设计的零件在满足使用要求的前提下,制造的可行性和经济性。1)便于达到零件图上所要求的加工质量2)便于采用高生产率的加工方法3)有利于减少零件的加工工作量4)有利于缩短时间
6.P9制定模具机加工工艺规程应遵循哪些原则?1)技术上的先进性2)工艺上的合理 性3)经济上的合理性4)缩短制造周期5)创造必要的工作条件
7.P225冲裁模具总装配要点?1)选择装配基准孔2)确定装配顺序3)控制冲裁 间隙4)位置正确,动作无误5)试冲
8.P69磨削烧伤与温度有什么关系?怎么控制?
磨削热是造成磨削烧伤的根源,所以改 善磨削烧伤有两个途径;一是尽可能地减少磨削热的产生二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入零件措施如下;1)正确选择砂轮2)合理选择磨削用量3)改善冷却条件。
3.定位基准的选择 按作用不同
①.设计基准在零件图上用于确定其他点、线、面的基准②.工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准。工艺基准按用途不同分为 ①.定位基准加工时工件在机床或夹具中占据一正确位置所用的基准。②.测量基准零件检验时用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。③.装配时用以确定零件在部件或在产品中位置的基准。
4.粗基准的选择
①.为保证加工表面与不加工表面之间的位置尺寸要求应选不加工表面作粗基准 ②.若要保证某加工表面切除的余量均匀应选该表面作粗基准。③.为保证各加工表面都有足够的加工余量应选择毛坯余量小的表面作粗基准。④.选作粗基准的表面应尽可能平整不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺陷。⑤.粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。⑥.一般情况下粗基准不重复使用。
5.精基准的选择
①基准重合原则选用设计基准作为定位基准。②基准统一原则采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面。③自为基准原则选择加工表面本身作为定位基准。④互为基准原则工件上两个相互位置要求很高的表面加工时互相作为基准。
6.加工阶段的划分
粗加工阶段切除大部分加工余量、半精加工阶段消除粗加工留下的误差、精加工 阶段去除半精加工留下的加工余量、光整阶段提高精度和表面粗糙度。
7.工艺工程分阶段的主要原因1保证产品质量2合理使用设备3便于热处理工序的合理安排 4便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面
8.工序的集中与分散
①.工序集中特点,1,一次装夹加工多个加工表面能较好地保证表面之间的相互位置精度可以减少装夹 工件的次数和辅助时间减少工件在机床之间的搬运次数有利于缩短生产周期。2,可减少机床数量、操作工人节省车间生产面积简化生产计划和生产组织工作。3,采用的设备和工装结构复杂、投资大调节和维修的难度大工人的技术要求高。
4单件小批生产采用工序集中②.工序分散特点 1机床设备及工装比较简单调整
方便生产工人易于掌握。2可以采用最合理的切削用量减少机动时间。3设
备数量多操作工人多生产面积大。大批、大量生产采用工序集中和分散 9.加工顺序的安排1基准先行2先主后次3先粗后精4先面后孔
10.热处理的安排
1预备热处理为改善金属组织和加工性能的热处理工序。2最终热处理为提高
零件硬度和耐磨性的热处理工序。11.加工余量与工序尺寸的确定
1成型磨削的加工原理
分为成型砂轮磨削法与夹具磨削法成型砂轮磨削法也称仿形法先将砂轮修整成与工件型
面完全吻合的相反面再用砂轮去磨削工件获得所需工件夹具磨削法也成范成法加工时
将工件装夹在专用夹具上通过有规律地改变工件与砂轮的位置实现对成型面的加工。第1、并行工程是一种企鹅也组织、管理和运行的先进技术、制造模式是采用多学科团队和
并行过程的集成化产品开发模式
1、冷冲模模架
由上模座、导套、导柱、下模座等零件组导柱安装在下模座导套在上模座为保证上、下模座的导套、导柱孔距一致可将两块模座装夹在一起加工
2、导柱导套加工工艺
毛坯棒料—车削加工—渗碳处理、淬火—内、外圆磨削—精磨。导柱的心部要求韧
性好故导柱的材料为20号低碳钢导柱在热处理后应修正中心孔以便在一次装夹中将
导柱的两个外圆磨出以保证两圆柱面的同轴度导套车削时先车削内孔再已孔位基准
车削外圆
3、冷冲模制造
①凸、凹模的设计有5点要求1结构合理2高的尺寸精度、形位精度表面质量和刃口
锋利3足够的刚度和强度4良好的耐磨性5一定疲劳强度
④压印锉修压印锉修是一种钳工加工方法压印前根据非圆形凸模的形状和尺寸准备
坯料在车床上或刨床上预加工毛坯各表面在断面上按刃口轮廓划线在铣床上按划线粗
加工凸模工作表面并留有压印后的锉修余量0.15~0.25。压印时在压力机上将粗加工后的凸模毛坯垂直压入已淬硬的凹模型孔内。
⑤凸模的电火花线切割工艺(1)毛坯准备,将圆形棒料进行锻造锻成六面体并进行退
火处理2刨或铣六个面在刨床或铣床上加工锻坯的六个面3钻穿丝孔在线切割
加工起点处钻出直接为2~3mm电极丝穿丝孔4加工螺钉孔。将固定凸模用的两个螺钉孔
加工出啦5热处理将工件淬火、回火、并检查其表面硬度硬度要求达到58~62HRC
6磨削上下两平面表面粗糙度Ra应低于0.8um7去除穿丝孔杂质并进行
退磁处理8线切割加工凸模9研磨线切割过后钳工研磨凸模工作部分是工作
表面粗糙度降低
⑥凸模的成型磨削加工程序1准备毛坯用圆钢锻成六面体并退火处理2刨削或铣削六个面在刨床或铣床上加工锻坯的六个面3磨上下两个平面及基准面4
钳工划线钻孔、功螺纹5用铣床加工外型留磨削余量6热处理将凸模淬
火、回火处理并检查表面硬度硬度要求达到58~62HRC7磨削上下两平面表面粗糙
度Ra应低于0.8um8成型磨削按一定的磨削程序磨削凸模的外形。9精修凸模
外形和凹模配间隙
⑦冲裁模凹模的制造工艺工程凹模加工和凸模加工相比有以下特点1在多孔冲裁
模或级进模中凹模上有一系列孔凹模孔系位置精度通常要求在±0.01~0.02mm以上
这给孔加工带来困难。2凹模在镗孔时孔与外形有一定的位置精度要求加工时
要求确定基准并准确确定孔的中心位置这给加工带来很大难度3凹模内孔
加工的尺寸往往直接取决于刃具的尺寸因此刃具的尺寸精度、刚度及磨损将直接影响内孔的加工精度4凹模孔加工时,切削区在工件内部,排屑、散热条件差、加工精度和表面质量不易控制
⑧凹模电火花线切割加工工艺过程,1,准备毛坯,用圆钢锻成方形坯料并退火,2刨六个面,将毛坯刨成六面体,3,平磨上、下两平面及角尺面,4,钳工划线,并加工销孔,铰孔、钻孔,和螺钉孔钻孔、功螺纹5去除型孔内部废料沿型孔轮廓划出一系列孔然后钻出来凿通整个轮廓,敲出中间废料,6,热处理,淬火和回火,检测表面硬度要求达到58~62HRC,7,平磨上下两个平面及角尺面,8,电火花切割型孔线切割加工铜凸模相似9切割好的凹模进行稳定回火10钳工研磨销孔及凹模刃口使其达到规定要求
⑨凹模电火花加工工艺工程1准备毛坯圆钢锻成方形坯料并退火2刨削六章个面3平磨磨上下两平面和角尺面4钳工划线划出型孔轮廓线级螺孔、销孔位置5切除中心废料现在型孔适当位置钻孔然后用带锯机去除中心废料6螺孔和销孔加工加工螺孔钻孔、功螺纹加工销孔钻孔、铰孔7热处理淬火和回火检查硬度表面硬度要求达到58~62HRC8平磨磨上下两平面9退磁处理10电火花加工型孔利用凸模加长一段铸铁后作为电极电加工完成后去掉铸铁部分后做凸模用先用粗规准加工然后调整平动头的偏心量再用精规准加工。
4冷冲模的工艺性
①设计冷冲模时需考虑的原则1.模具结构尽量简单。在保证使用前提下模具结构尽可能简单2.模具使用过程中的易损件能方便的更换和调整3尽可能使用标准件4模具零件尤其是凸凹模零件应具有良好的工艺性5模具应便于装配
②冷冲模使用电火花加工时凹模结构的特点如下1采用整体结构因为小孔、尖
角和窄槽等机械加工非常困难2可减薄模板厚度因为避免热处理的影响使用寿命长、性能好缩短制模周期节省贵重模具材料3凹模型孔的尖角改为圆角因为尖角部分腐蚀较快圆角还有利于减少应力集中提高模具强度5标出凸模的基本尺寸和公差便于凸模和电极配套成形磨削6刃口表面变质层的处理可按需求是否保留变质层
5塑料模型腔加工通用机床加工仿形铣床加工型腔加工新工艺
6型腔抛光的方法点解抛光超声波抛光
7低熔点合金模具是指工作零件刃口或型面材料采用低熔点合金制造工艺采用铸造代
替机械加工的模具 优点有1制造方便制模周期短2可简化模具的保管工作8低熔点合金模具的铸模工艺自铸法和浇铸法看书
9铁基合金模具的特点以锌为基体的锌、铜、铝三元合金加入微量镁称为铁基合金用其制造的模具称为铁基合金模具。制模周期短工艺简单成本低
1装配的工艺方法: 1完全互换法,实质是利用控制零件的制造误差来保证装配精度的方
法,优点是装配简单,生产率高,对工人的要求不高,便于自动化装配,容易实现专业化生产备件供应方便,常用在单件小批量生产,2修配法,在零件上预留修配量,优点是能获得很高的装配精度。而零件的制造精度可以放宽缺点是装配中增加了修配工作量工时多而不稳定,装配质量依赖工人的技术水平,效率低,3调整法用一个可调整位置的零件来调整它在机器中的位置以达到装配精度优点够获得很高的装配精度零件可按经济精度要求确定公差缺点制造费用提高依赖工人水平调整时间长难预定2模具零件的固定方法
紧固件法、压入法、铆接法、热套法、焊接法、低熔点法、粘接法具体看书p2013间隙壁厚的控制方法
垫片法、镀铜法、透光法、涂层法、腐蚀法、工艺尺寸法、工艺定位器法