第一篇：天然氣處理與加工工藝總結

—.填空

1．天然氣的分類:

（1）按產狀分類，游離氣和溶解氣

（2）按經濟價值分類，常規天然氣和非常規天然氣

（3）按來源分類，與油有關的氣，與煤有關的氣，天然沼氣，深源氣，化合物氣

（4）按組成分類，a，以天然氣中烴類組成:干氣，濕氣，貧氣，富氣.b,以天然氣中硫化氫、二氧化硫含量分類：凈氣，酸氣。

（5）我國習慣分法，伴生氣，氣藏氣和凝析氣

2．天然氣的主要產品：液化天然氣，液化石油氣，天然氣凝液，天然氣油，壓縮天然氣

3.冷卻脫水的方法：直接冷卻法，加壓冷卻法，膨脹制冷冷卻法，機械制冷冷卻法

天然氣脫水的方法：冷卻法，吸收法和吸附法

4.常用的脫水吸附劑：活性鋁土、活性氧化鋁、硅膠和分子篩

5.固體吸附劑的吸附容量與被吸附氣體的特性和分壓，固體吸附劑的特性，比表面積和空隙

率以及吸附溫度等有關。

6.天然氣液回收方法：吸附法、油吸收法、冷凝分離法。

目的:生產管輸氣、滿足商品氣的質量要求、最大程度的回收天然氣液。

7.尾氣處理方法：從類型上可分為干法、濕法和直接灼燒法三類。除灼燒法外，按其基本原

理又可分為延續反應法、H2S回收法和SO2回收法三類。SO2回收率不可能超過100%。

8.吸附劑/催化劑需要再生：Sulfreen法

還原---吸收法：SCOT法

氧化---吸收法：Wellman-Lord

二.選擇

1.天然氣的主要成分是甲烷，此外還有乙烷，丙烷，丁烷，戊烷及己烷以上的烴類

2.天然氣處理與加工含義：

（1）天然氣加工是指從天然氣中分離，回收某些組分，使之成為產品的那些工藝過程

（2）天然氣處理是指使天然氣符合商品質量和管道運輸要求所采取的工藝過程

3.烴露點：在一定壓力下，天然氣中烴類開始冷凝的溫度

水露點：在一定壓力下，天然氣中水蒸氣開始冷凝的溫度

4.華白指數：是代表燃氣特性的一個參數，是燃氣互換性的一個判定指數

5.預測天然氣水含量的方法：圖解法和狀態方程法

6.引起水合物形成的主要條件：（1）天然氣的溫度等于或低于露點溫度，有液態水存在（2）

在一定壓力和氣體組成下，天然氣溫度低于水合物形成的溫度（3）壓力增加，形成水合物的溫度相應增加

7.水合物形成的條件預測：相對密度法、平衡常數法、Baillie和Wichert法、分子熱力學模

型法、實驗法

8.天然氣水合物的結構：體心立方晶體結構、金剛石型結構、結構H型水合物

在形成水合物的氣體混合物體系中，可能出現平衡共存的相有氣相，冰相，富水液相，富

烴液相和固態水合物相

9.吸附負荷曲線（吸附波）：在吸附床層中，吸附質沿不同床層高度的濃度變化曲線，稱為

吸附曲線

10.復合固體吸附劑的特點：

（1）既可以減少投資，又可以保證干氣露點

（2）活性氧化鋁可以作為分子篩的保護層

（3）活性氧化鋁再生時能耗比分子篩低

（4）活性氧化鋁的價格較低

三.判斷

1.破點：床層出口氣體中水的濃度剛剛開始發生變化的點，為破點

2.透過（穿透）曲線：從破點到整個床層達到飽和時，床層出口端流體中吸附質的濃度隨時間的變化曲線

3.吸附劑平衡吸附量：當床層達到飽和時，吸附劑的吸附量

4.動態（有效）吸附（濕容）量：吸附過程達到破點時，吸附劑的吸附量

5.天然氣絕對含水量：每標準立方米天然氣的實際含水量

6.天然氣飽和含水量：在一定溫度壓力下，天然氣與液態水達到平衡時氣體的絕對含水量

7.天然氣的相對濕度：天然氣中實際含水量與飽和含水量之比

8.天然氣的水露點：在一定壓力下，天然氣中的水蒸汽開始冷凝的溫度

9.甘醇在使用過程中將會受到的污染：氧氣串氣系統、降解、PH值降低、鹽污染、液烴、淤渣、起泡

10.吸附法脫水是指氣體采用固體吸附劑脫水，固也稱為固體吸附劑脫水

11.物理吸附是由液體中吸附質分子與固體吸附劑表面之間的范德華力引起的12.化學吸附是吸附質與固體吸附劑表面的未飽和化學鍵力作用的結果

13.分子篩類型為A型X型和Y型

14.固體吸附劑工藝參數的選擇：吸附周期、濕氣進干燥器溫度、再生加熱與冷卻溫度、加熱與冷卻時間分配

15.吸附劑床層由吸附飽和區、吸附傳質區和未吸附區三部分組成16.按照提供冷量的制冷系統不同，冷凝分離法可分為：冷劑制冷法，直接膨脹制冷法和聯合制冷法三種

17.根據天然氣在冷凍分離系統中的最低冷凍溫度，又將冷凝分離法分為：淺冷凝分離與深冷凝分離

四.了解

1.制冷方法，（1）階式制冷系統：由幾個單獨而又相互聯系的不同溫度等級冷劑壓縮制冷循環組成（2）混合冷劑：是指由甲烷至戊烷等烴類混合物組成的冷劑

2.節流膨脹與透平膨脹的區別：

（1）節流過程用節流閥，結構簡單，操作方便，等熵膨脹過程用膨脹機，結構復雜

（2）膨脹機中實際上為多變過程，因而所得到的溫度效應及制冷量比等熵過程的理論值小

（3）節流閥可以氣液兩相內工作，即節流閥出口可以允許有很大的帶液量，而膨脹機出口允許的帶液量有一定的限度

3天然氣回收工藝方法主要由原料氣預處理、壓縮、冷凝分離、凝液分餾、干氣再壓縮以及制冷等部分組成。

原料氣預處理的目的是：脫除原料氣中攜帶的油、游離水和泥沙等雜質、以及脫除原料氣中的水蒸氣和酸性組分等

原料氣壓縮的目的是：為了提高天然氣的冷凝率

4.二氧化碳含量過高，會降低天然氣的熱值

5.從天然氣中脫除酸性組分的工藝過程稱為脫硫，脫碳，習慣上統稱為天然氣脫硫

6.天然氣脫硫的方法：間歇法、化學吸收法、物理吸收法、聯合吸收法（化學-物理吸收法）、直接轉化法、膜分離法

7.克勞斯法硫磺回收常用的工藝方法有：直通法、分流法、硫循環法、直接氧化法

8.克勞斯法硫磺回收裝置的主要設備有反應爐、余熱鍋爐、轉化器、冷凝器

9.液硫脫氣工藝有循環噴灑法和氣提法兩種

10.天然氣液化一般包括天然氣凈化（也稱預處理）過程和天然氣液化過程兩部分

11.LNG工廠按照LNG的使用情況主要分成兩種類型：基本負荷型（基地型）和調峰型

12.天然氣液化工藝過程原料氣預處理：原料氣中的CO HS COS 采用醇胺法或其它方法脫

除，水采用分子篩吸附法脫除，汞采用可再生的HgSIV吸附劑脫除，N采用閃蒸分離法脫除

13.天然氣液化原理及工藝 ：天然氣液化的實質就是通過換熱不斷從天然氣中取走熱量最終

達到液化的目的。因此天然氣液化的核心是制冷系統

14.LNG裝置實質上是壓縮機，換熱器，膨脹機或節流閥等的組合體

LNG裝置工藝流程采用的制冷循環可分為下述幾種

1）節流制冷循環

2）膨脹劑制冷循環

3）階式制冷循環

4）混合冷劑制冷循環

5）有冷劑預冷的混合冷劑制冷循

6）以低溫制冷機為冷源的制冷循環

15.天然氣液化工藝中的主要設備是壓縮機組及換熱器等

16.常用的壓縮機有兩種類型：離心式壓縮機和軸流式壓縮機

17.大中型LNG裝置的壓縮機采用的驅動機有兩種：蒸汽輪機和燃氣輪機

18.LNG裝置中采用的換熱器主要有兩種、繞管式換熱器和板翹式換熱器

第二篇：微電子加工工藝總結資料

1、分立器件和集成電路的區別

分立元件：每個芯片只含有一個器件；集成電路：每個芯片含有多個元件。

2、平面工藝的特點

平面工藝是由Hoerni于1960年提出的。在這項技術中，整個半導體表面先形成一層氧化層，再借助平板印刷技術，通過刻蝕去除部分氧化層，從而形成一個窗口。P-N結形成的方法： ① 合金結方法

A、接觸加熱：將一個p型小球放在一個n型半導體上，加熱到小球熔融。

B、冷卻：p型小球以合金的形式摻入半導體底片，冷卻后，小球下面形成一個再分布結晶區，這樣就得到了一個pn結。

合金結的缺點：不能準確控制pn結的位置。

②生長結方法

半導體單晶是由摻有某種雜質（例如P型）的半導體熔液中生長出來的。生長結的缺點：不適宜大批量生產。擴散結的形成方式 與合金結相似點：

表面表露在高濃度相反類型的雜質源之中 與合金結區別點：

不發生相變，雜質靠固態擴散進入半導體晶體內部 擴散結的優點

擴散結結深能夠精確控制。平面工藝制作二極管的基本流程：

襯底制備——氧化——一次光刻（刻擴散窗口）——硼預沉積——硼再沉積——二次光刻（刻引線孔）——蒸鋁——三次光刻（反刻鋁電極）——P-N結特性測試

3、微電子工藝的特點

高技術含量 設備先進、技術先進。

高精度 光刻圖形的最小線條尺寸在亞微米量級，制備的介質薄膜厚度也在納米量級，而精度更在上述尺度之上。超純 指工藝材料方面，如襯底材料Si、Ge單晶純度達11個9。

超凈 環境、操作者、工藝三個方面的超凈，如 VLSI在100級超凈室10級超凈臺中制作。大批量、低成本 圖形轉移技術使之得以實現。

高溫 多數關鍵工藝是在高溫下實現，如：熱氧化、擴散、退火。

4、芯片制造的四個階段

固態器件的制造分為4個大的階段（粗線條）： ① ② ③ ④

晶圓制備：（1）獲取多晶

（2）晶體生長----制備出單晶，包含可以摻雜（元素摻雜和母金摻雜）（3）硅片制備----制備出空白硅片 硅片制備工藝流程（從晶棒到空白硅片）：

晶體準備（直徑滾磨、晶體定向、導電類型檢查和電阻率檢查）→

切片→研磨→化學機械拋光（CMP）→背處理→雙面拋光→邊緣倒角→拋光→檢驗→氧化或外延工藝→打包封裝 芯片制造的基礎工藝

增層——光刻——摻雜——熱處理 材料制備

晶體生長/晶圓準備 晶圓制造、芯片生成 封裝

5、high-k技術

High—K技術是在集成電路上使用高介電常數材料的技術，主要用于降低金屬化物半導體（MOS）晶體管柵極泄漏電流的問題。集成電路技術的發展是伴隨著電路的元器件（如MOS晶體管）結構尺寸持續縮小實現的。隨著MOS晶體管結構尺寸的縮小，為了保持棚極對MOS晶體管溝道電流的調控能力，需要在尺寸縮小的同時維持柵極電容的容量，這通常需要通過減小棚極和溝道之間的絕緣介質層厚度來實現，但由此引起的棚極和溝道之間的漏電流問題越來越突出。High—K技術便是解決這一問題的優選技術方案。因為，MOS器件柵極電容類似于一個平板電容，由于MOS器件面積、絕緣介質層厚度和介電常數共同決定，因此MOS器件柵極電容在器件面積減小的前提下，采用了High—K材料后，可以在不減小介質層厚度（因此柵極泄漏電流而不增加）的前提下，實現維護柵極電容容量不減小的目標。High—K材料技術已被英特爾和IBM應用到其新開發的45mm量產技術中。目前業界常用的High—K材料主要是包括HfO2在內的Hf基介質材料。

6、拉單晶的過程

裝料——融化——種晶——引晶——放肩——等徑——收尾——完成

7、外延技術的特點和應用 外延特點： 生成的晶體結構良好 摻入的雜質濃度易控制 可形成接近突變pn結的特點 外延分類： 按工藝分類

A 氣相外延（VPE）利用硅的氣態化合物或者液態化合物的蒸汽，在加熱的硅襯底表面和氫發生反應或自身發生分解還原出硅。B 液相外延（LPE）襯底在液相中，液相中析出的物質并以單晶形式淀積在襯底表面的過程。此法廣泛應用于III-V族化合半導體的生長。原因是化合物在高溫下易分解，液相外延可以在較低的溫度下完成。C 固相外延（SPE）

D 分子束外延（MBE）在超高真空條件下，利用薄膜組分元素受熱蒸發所形成的原子或分子束，以很高的速度直接射到襯底表面，并在其上形成外延層的技術。特點：生長時襯底溫度低，外延膜的組分、摻雜濃度以及分布可以實現原子級的精確控制。按導電類型分類

n型外延：n/n, n/p外延 p型外延：p/n, p/p外延 按材料異同分類

同質外延：外延層和襯底為同種材料，例如硅上外延硅。

異質外延：外延層和襯底為不同種材料，例如SOI((絕緣體上硅)是一種特殊的硅片，其結構的主要特點是在有源層和襯底層之間插入絕緣層——— 埋氧層來隔斷有源層和襯底之間的電氣連接)按電阻率高低分類

正外延：低阻襯底上外延高阻層n/n+ 反外延：高阻襯底上外延低阻層

硅的氣相外延的原理：在氣相外延生長過程中，有兩步： 質量輸運過程－－反應劑輸運到襯底表面

表面反應過程－－在襯底表面發生化學反應釋放出硅原子

摻雜

有意摻雜：按器件對外延導電性和電阻率的要求，在外延的同時摻入適量的雜質，這稱為有意摻雜。自摻雜：襯底中的雜質因揮發等而進入氣流，然后重新返回外延層。雜質外擴散:重摻雜襯底中的雜質通過熱擴散進入外延層。外延的應用

1、雙極型電路：n/n外延,在n型外延層上制作高頻功率晶體管。+ 外延：雙極型傳統工藝在p襯底上進行n型外延通過簡單的p型雜質隔離擴散，實現雙極型集成電路元器件的隔離。

2、MOS電路:外延膜的主要應用是作為雙極型晶體管的集電極。

外延膜在MOS集成電路中的較新應用是利用重摻雜外延減小閂鎖效應（寄生閘流管效應）。

8、分子束外延（MBE）的原理及其應用

在超高真空下，熱分子束由噴射爐噴出，射到襯底表面，外延生長出外延層。

9、二氧化硅膜的用途

表面鈍化：保護器件的表面及內部，禁錮污染物。

摻雜阻擋層：作為雜質擴散的掩蔽膜，雜質在二氧化硅中的運行速度低于在硅中的運行速度。絕緣介質：IC器件的隔離和多層布線的電隔離，MOSFET的柵電極，MOS電容的絕緣介質。

10、二氧化硅膜的獲得方法 A：熱氧化工藝 B：化學氣相淀積工藝 C：濺射工藝 D：陽極氧化工藝

11、熱氧化機制

① 線性階段，② 拋物線階段（生長逐漸變慢，直至不可忍受）

影響氧化速率的因素有：氧化劑、晶向、摻雜類型和濃度、氧化劑的分壓。熱氧化生長方法：

（1）干氧氧化：干燥氧氣，不能有水分；隨著氧化層的增厚，氧氣擴散時間延長，生長速率減慢；適合較薄的氧化層的生長。氧化劑擴散到SiO2/Si界面與硅反應。

（2）水汽氧化:氣泡發生器或氫氧合成氣源；原理：

（3）濕氧氧化：濕氧氧化的各種性能都是介于干氧氧化和水汽氧化之間，其掩蔽能力和氧化質量都能夠滿足一般器件的要求。（4）摻氯氧化：薄的MOS柵極氧化要求非常潔凈的膜層，如果在氧化中加入氯，器件的性能和潔凈度都會得到改善。減

+弱二氧化硅中的移動離子（主要是鈉離子）的沾污影響，固定Na離子；減少硅表面及氧化層的結構缺陷

12、SiO2/Si界面特性： 熱氧化薄膜是由硅表面生長得到的二氧化硅薄膜。高溫生長工藝將使SiO2/Si界面雜質發生再分布，與二氧化硅接觸的硅界面的電學特性也將發生變化。雜質再分布：有三個因素： ① 分凝效應② 擴散速率 ③ 界面移動

水汽氧化速率遠大于干氧氧化速率，水汽氧化SiO2/Si界面雜質的再分布就遠小于干氧氧化；濕氧氧化速率介于水汽、干氧之間，SiO2/Si界面雜質的再分布也介于水汽、干氧之間。二氧化硅層中存在著與制備工藝有關的正電荷，這種正電荷將引起SiO2/Si界面P-Si的反型層，以及MOS器件閾值電壓不穩定等現象。可動離子或可動電荷

主要是Na、K、H等，這些離子在二氧化硅中都是網絡修正雜質，為快擴散雜質。其中主要是Na。在人體與環境中大++++量存在Na，熱氧化時容易發生Na沾污。加強工藝衛生方可以避免Na沾污；也可采用摻氯氧化，固定Na離子。固定離子或固定電荷

主要是氧空位。一般認為：固定電荷與界面一個很薄的（約30?）過渡區有關，過渡區有過剩的硅離子，過剩的硅在氧化過程中與晶格脫開，但未與氧完全反應。干氧氧化空位最少，水汽氧化氧空位最多。熱氧化時，首先采用干氧氧化方法可以減小這一現象。氧化后，高溫惰性氣體中退火也能降低固定電荷。

13、氧化膜厚度的檢測

劈尖干涉和雙光干涉：利用干涉條紋進行測量，因為要制造臺階，所以為破壞性測量。

比色法：以一定角度觀察SiO2膜，SiO2膜呈現干涉色彩，顏色與厚度存在相應關系。比色法方便迅速，但只是粗略估計。橢圓儀法：入射的橢圓偏振光經氧化膜的多次反射和折射以后，得到了改變橢圓率的反射橢圓偏振光，其改變量和膜厚與折射率相關。高頻MOS結構C-V法：測量金屬柵極的電容，利用公式測量氧化膜層的厚度。

14、化學氣相沉積定義

化學氣相淀積（Chemical Vapor Deposition）是通過氣態物質的化學反應在襯底上淀積薄膜的工藝方法。與之對應的是：PVD（蒸發和濺射），它主要應用于導體薄膜。

15、淀積技術包括哪兩種？CVD和PVD

16、LPCVD和APCVD的主要區別？LPCVD有何優勢？

APCVD：原料以氣相方式被輸送到反應器內，原料氣體向襯底基片表面擴散，被基片吸附，由于基片的溫度高或其它能量提供給原料氣體，使其發生表面化學反應，生成物在基片表面形成薄膜，而生成物中的其它物質是氣相物質，擴散到氣相中被帶走。LPCVD：低壓情況下，分子自由程較長，薄膜電極的均勻性較高。LPCVD相對APCVD的特點：

增加了真空系統，氣壓在1-10Torr之間；壓下分子自由程長，可以豎放基片；熱系統一般是電阻熱壁式。

17、PECVD的機理？PECVD有何優勢？

優勢：采用等離子體把電能耦合到氣體中，促進化學反應進行,由此淀積薄膜；因此該法可以在較低溫度下淀積薄膜。PECVD常常是低溫和低壓的結合。-2+++

+機理：反應器的射頻功率使低壓氣體（真空度1-10Torr）產生非平衡輝光放電，雪崩電離激發出的高能電子通過碰撞激活氣體形成等離子體。襯底基片（具有一定溫度，約300℃）吸附活潑的中性原子團與游離基即高能的等離子體發生化學反應，生成的薄膜物質被襯底吸附、重排進而形成淀積薄膜，襯底溫度越高形成的薄膜質量越好。

18、多晶硅淀積和外延淀積的主要區別。淀積多晶硅薄膜的方法：主要采用LPCVD的方法。摻雜則采用：離子注入；化學氣相淀積；擴散。多晶硅的淀積和外延淀積的主要區別：硅烷的使用

19、金屬薄膜的用途？金屬化的作用?

（1）在微電子器件與電路中金屬薄膜最重要的用途是作為內電極（MOS柵極和電容器極板）和各元件之間的電連接。（2）在某些存儲電路中作為熔斷絲。

（3）用于晶圓的背面（通常是金），提高芯片和封裝材料的黏合力。

金屬化的作用：集成電路中金屬化的作用是將有源器件按設計的要求連接起來，形成一個完整的電路與系統。20、說明為什么鋁作為通常使用的金屬薄膜，說明銅作為新一代金屬薄膜的原因。鋁膜：用途: 大多數微電子器件或集成電路是采用鋁膜做金屬化材料

優點：導電性較好；與p-Si，n-Si（>5*10）能形成良好的歐姆接觸；光刻性好；與二氧化硅黏合性好；易鍵合。缺點：抗電遷移性差；耐腐蝕性、穩定性差 ；臺階覆蓋性較差。工藝：蒸發，濺射 銅膜：用途：新一代的金屬化材料，超大規模集成電路的內連線；缺點：與硅的接觸電阻高，不能直接使用；銅在硅中是快擴散雜質，能使硅中毒，銅進入硅內改變器件性能；與硅、二氧化硅粘附性差。優點：電阻率低（只有鋁的40-45%），導電性較好；抗電遷移性好于鋁兩個數量級； 工藝：濺射

21、VLSI對金屬化的要求是什么？

① 對n+硅和p+硅或多晶硅形成低阻歐姆接觸，即金屬/硅接觸電阻小 ② 能提供低電阻的互連引線，從而提高電路速度 ③ 抗電遷移性能要好

④ 與絕緣體（如二氧化硅）有良好的附著性 ⑤ 耐腐蝕 ⑥ 易于淀積和刻蝕

⑦ 易鍵合，且鍵合點能經受長期工作

⑧ 層與層之間絕緣要好，不互相滲透和擴散，即要求有一個擴散阻擋層

22、Al-Si接觸的常見問題及解決辦法？

Al和Si之間不能合成硅化物，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，這樣就形成尖楔現象，從而使P-N結失效。解決尖楔問題： +（1）一般采用Al-Si合金代替Al作為Al/Si的接觸和互連材料。但是又引入了硅的分凝問題。

（2）由于銅的抗電遷移性好，鋁-銅（0.5-4%）或鋁-鈦（0.1-0.5%）合金結構防止電遷移，結合Al-Si合金，在實際應用中人們經常使用既含有銅又含有硅的Al-Si-Cu合金以防止合金化（即共熔）問題和電遷移問題。（3）（4）Al-摻雜多晶硅雙層金屬化結構：在多晶硅中摻雜重磷或重砷，構成摻雜多晶的結構。鋁-隔離層結構：在Al-Si之間沉積一層薄的金屬層，替代磷摻雜多晶硅，成為阻擋層。

23、說明難熔金屬在金屬連線中的作用？

難熔金屬及其硅化物有較低的電阻率和接觸電阻。難熔金屬的一個廣泛應用是在多層金屬結構中填充連接孔，這個工序叫作過孔填充，填補好的過孔叫做接線柱。

24、金屬化的實現方法有幾種？請論述真空濺射方法 金屬化的實現主要通過兩種方式來實現： ① 物理淀積

A：真空蒸發淀積（較早，金屬鋁線）

B：真空濺射淀積（Al-Si合金或Al-Si-Cu合金）2LPCVD（難熔金屬）○真空蒸發淀積 ：被蒸物質從凝聚相轉化為氣相；氣相物質在真空系統中的輸運；氣相分子在襯底上淀積和生長。分為電阻、電子束等蒸發沉積。真空濺射沉積：濺射淀積是用核能離子轟擊靶材，使靶材原子從靶表面逸出，淀積在襯底材料上的過程。

25、說明金屬CVD的優勢和主要用途。金屬CVD ： LPCVD可以應用于制作金屬薄膜。

優勢：不需要昂貴的高真空泵；臺階覆蓋性好；生產效率較高。用途：難控制金屬；難熔金屬，主要是鎢。

26、什么叫做光刻，光刻有何目的？

光刻是圖形復印與腐蝕作用相結合，在晶片表面薄膜上制備圖形的精密表面工藝技術。

光刻的目的就是：在介質薄膜、金屬薄膜或金屬合金薄膜上面刻蝕出與掩膜版完全對應的幾何圖形，從而實現選擇性擴散和金屬薄膜布線的目的。

27、光刻技術的圖形轉移分為哪兩個階段？ 圖形轉移到光刻膠層；圖形從光刻膠層轉移到晶圓層

28、列出光刻工藝的十個步驟，并簡述每一步的目的。表面準備：微粒清除，保持襯底的憎水性。

涂光刻膠：與襯底薄膜粘附性好，膠膜均勻，是光刻工藝的核心材料。

前烘：使膠膜體內的溶劑充分揮發使膠膜干燥；增加膠膜和襯底的粘附性以及膠膜的耐磨性 對準和曝光：把所需圖形在晶圓表面上定位或對準；通過曝光燈或其他輻射源將圖形轉移到光刻膠涂層上

后烘：減少駐波效應，激發化學增強光刻膠的PAG產生的酸與光刻膠上的保護基團發生反應并移除基團使之能溶解于顯影液。顯影：將掩膜板上的圖形顯示在光刻膠上。

堅膜：除去光刻膠中剩余的溶劑，增強光刻膠對襯底的附著力。

刻蝕：把顯影后的光刻膠微圖形下層材料的裸露部分去掉，將光刻膠圖形轉移到下層材料上去的工藝叫作刻蝕。去膠：刻蝕完成以后將光刻膠去除掉。

29、光刻膠的分類，談談正膠和負膠的區別。

正膠：膠的曝光區在顯影中除去。正膠曝光時發生光分解反應變成可溶的。使用這種光刻膠時，能夠得到與掩膜版遮光圖案相同的圖形，故稱之為正膠。負膠：膠的曝光區在顯影中保留，用的較多。具體說來負膠在曝光前對某些有機溶劑是可溶的，而曝光后發生光聚合反應變成不可溶的。使用這種光刻膠時，能夠得到與掩膜版遮光圖案相反的圖形，故稱之為負膠。30、刻蝕的方法分類，刻蝕常見有哪些問題？ 分類：刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

濕法刻蝕：化學腐蝕，在腐蝕液中通過化學反應去除窗口薄膜，得到薄膜圖形。優點：工藝簡單，無需復雜設備，選擇比高；均勻性好。缺點：各向同性腐蝕；分辨率低，自動化難。干法刻蝕：使用氣體和等離子體能量來進行化學反應的化學工藝。

常見問題：不完全刻蝕、刻蝕和底切、各向同性刻蝕。優點：刻蝕非常有方向性（各向異性），導致良好的小開口區域的精密度。缺點：選擇性差。

31、摻雜技術實現的兩種方式以及摻雜的目的 方式：擴散和離子注入

目的：在晶圓表面下的特定位置處形成PN結；在晶圓表面下得到所需的摻雜濃度。

32、擴散的基本原理、離子注入的基本原理及其比較

微電子工藝中的擴散是雜質在晶體內的擴散，因此是一種固相擴散。晶體內擴散有多種形式：填隙式擴散、替位式擴散、填隙-替位式擴散。離子注入技術：離子注入是將含所需雜質的化合物分子（如BCl3、BF3）電離為雜質離子后，聚集成束用強電場加速，使其成為高能離子束，直接轟擊半導體材料，當離子進入其中時，受半導體材料原子阻擋，而停留在其中，成為半導體內的雜質。離子注入時可采用熱退火工藝，修復晶格損傷，注入雜質電激活。離子注入技術的優勢：① 離子注入克服熱擴散的幾個問題：

A 橫向擴散，沒有側向擴散 B 淺結

C 粗略的摻雜控制 D 表面污染的阻礙 ② 離子注入引入的額外的優勢：

A 在接近常溫下進行 B 使寬范圍濃度的摻雜成為可能

33、集成電路的形成

集成電路的制造工藝與分立器件的制造工藝一樣都是在硅平面工藝基礎上發展起來的，有很多相同之處，同時又有所不同。相同點：單項工藝相同的方法外延，氧化，光刻，擴散，離子注入，淀積等。不同點：主要有電隔離，電連接，局部氧化，平整化以及吸雜等。

電隔離：

（1）PN結隔離：雙極型集成電路多采用PN結隔離，是在硅片襯底上通過擴散與外延等工藝制作出隔離島，元件就做在隔離島上。（2）介質隔離：SOS集成電路（Silicon on Sapphire）是最早的介質隔離薄膜電路，新材料SOI（Silicon on Insulator）有很大發展，SOI集成電路也是采用介質隔離工藝的電路。

電連接：集成電路各元件之間構成電路必須進行電連接，這多是采用淀積金屬薄膜，經光刻工藝形成電連接圖形，電路復雜的集成電路一般是多層金屬布線，構成電連接。局部氧化：分離器件的氧化工藝是在整個硅片表面制備二氧化硅薄膜，而集成電路工藝中的氧化有時是在局部進行，如MOS型電路中以氮化硅作為掩蔽膜的局部氧化技術。平整化：超大規模集成電路的制備經過多次光刻、氧化等工藝，使得硅片表面不平整，臺階高，這樣在進行電連接時，臺階處的金屬薄膜連線易斷裂，因此，有時通過平面化技術來解決這一問題，如在金屬布線進行電連接之前，采用在硅片表面涂附聚酰亞胺膜的方法達到平面化的工藝技術。

吸雜：硅單晶本身的缺欠以及電路制備工藝中的誘生缺欠，對電路性能影響很大，有源元件附近的缺欠，通過吸雜技術可以消除或減少缺欠，如通過在硅片背面造成機械損傷，噴沙或研磨，這種背損傷可以吸收雜質與缺欠。

34、封裝的工藝流程

底部準備：底部準備通常包括磨薄和鍍金。劃片：用劃片法或鋸片法將晶片分離成單個芯片

取片和承載：在挑選機上選出良品芯片，放于承載托盤中。

粘片：用金硅熔點技術或銀漿粘貼材料粘貼在封裝體的芯片安裝區域。

打線：A：芯片上的打線點與封裝體引腳的內部端點之間用很細的線連接起來（線壓焊）；B：在芯片的打線點上安裝半球型的金屬突起物（反面球形壓焊）；C：TAB壓焊技術； 封裝前檢查 有無污染物；芯片粘貼質量；金屬連接點的好壞 電鍍、切割筋成和印字 最終測試

35、封裝設計

金屬罐法；雙列直插封裝；雙列直插封裝；針形柵格陣列封裝 球形柵格陣列封裝；薄形封裝；四面引腳封裝 ；板上芯片（COB）

第三篇：數控加工工藝一人總結

為期一周的課程設計即將結束了。在這七天的學習中，我學到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，獲益匪淺。

我們這次所做的課程設計是由六個可選的大題目中選出的一個，該零件屬于軸類零件，由圓柱面、順逆圓弧面和螺紋等幾部分組成，是數控加工可選擇的內容。在數控加工工藝課程設計指導書對加工內容的選擇做了要求，其中適宜內容為：普通機床無法加工的內容宜作為優選內容；普通機床難加工、質量難以保證的內容作為重點選擇內容；普通機床加工效率低、工人勞動強度大，在數控機床還有加工能力充裕時進行選擇。我們小組針對適宜內容中所說的一二兩條，再根據自身的情況選擇了第一個零件圖來進行課程設計。

因為我們小組所選擇的第一個圖形未做特殊的表面粗糙度要求，而一般零件取表面精度為七級精度，所以我們決定使用中等精度數控CAK6140機床即可保證零件的加工要求。毛壞的選擇也很重要，零件村料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。零件的結構形狀與外形尺寸也是重要因素。大型且結構簡單的零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；軸類零件的毛坯，若臺階直徑相差不大，可用棒料；若各臺階尺寸相差較大，則宜選擇鍛件。但是根據我們現在的實際情況是做課程設計及現在的我們自身所具備的條件（因

為能否上數控機車實驗尚未可知），且為符合加工要求，毛坯熱扎45#鋼是最好的選擇。數控加工前先在普床上完成外圓的準備加工：先使之獲得的外圓。接下來就是確定基準與夾具了。因為數控加工對所選用的夾具有兩個基本要求：一是保證其主要定位方向與機床的坐標方向相對固定；二是要便于協調零件與坐標系的尺寸對應關系。工件的裝卸也要快速、方便、可靠，這幾點跟普通車床也是基本一樣的，不過數控車床是為了減少停機時間。所以我們加工這個輪盤類外輪廓時，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，需設一圓錐心軸裝置，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統的剛性。

由于數控機床具有孔加工固定循環功能，使得孔加工動作比較容易實現。因此，確定孔加工路線時重點要考慮孔定位的問題。確定進給路線的原則是，應能保證零件的加工精主和表面粗糙度要求，應使走刀路線最短，減少刀具空行程時間，還應充分考慮所確定的工步順序，安排進給路線。零件加工路線原則是由粗到精,由內到外，基面先行的加工原則。在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結合本零件的結構特征，可先加工內孔各表面，然后加工外輪廓。而CAK6140車床具有粗車循環及螺紋循環的自動加工功能，加工時能按程序去自動完成循環。

在編寫程序中一些基本的指令代碼是不可或缺的。數控程序所用的代碼，主要有準備功能G代碼、輔助功能代碼、進給功能F代碼、主軸速度功能S代碼和刀具功能T代碼。因為本次選來做課程設計的這個零件在數控機床上加工是分兩次裝夾的，所以程序的編寫在兩端時也是不一樣的，不是用單純的循環指令。

在本次設計中，個人認為在數控工藝設計的過程中，對工藝措施的選擇與加工路線制定還是比較成功的，但還存在的未解決的問題:，如設計進度與質量不能達到較好的水平、設計方法不是很如人意、沒有一個學習這門課很系統的人來指導。

這次課程設計讓我們對以往學習過的知識進行了再學習和鞏固。其中涉及到多門專業課。如《機械制造》、《數控工藝》、《數控編程》等。通過這次課程設計我們真正學會了自主學習，獨立完成作業，如何學會與自己的團隊做好協調。因為課程設計具有實踐性、綜合性、探索性、應用性等特點。本次選題的目的是數控專業教學體系中構成數控技術專業知識及專業技能的重要組成部分，是運用數控機床實際操 作的一次綜合練習。隨著課程設計的逐漸完成，使我對《數控加工工藝與裝備》這門課程以及對數控加工技術都有了更深入的理解和掌握。在這段時間里，我們這個小組，就是新

建的團隊，每個人都是一樣，盡著自己最大的努力學習，來學習和創新。為了解決技術上的問題，我也不斷地去翻閱所學的專業書籍和各種相關的資料。這使我真正體會到了很多，也感受到了很多，當然更重要的是學習到了以前書本上沒學到的知識。

通過這次課程設計,我覺得自己要對刀具的切削用量等方面的計算多下功夫學習,這些方面的知識對我們以前從事的專業工作都有很大用處。這次課程設計讓我們在設計工藝規程和編寫加工程序的時候大腦中形成了一種可以快速反應的模式，我想這也是一種收獲，是在對我們一周在課設上所花時間的回報。因為這種模式將讓我更好地學習以后的課程，將其他專業課程系統的組合在一起。

在這次課程設計中，對加工程序的編寫是最讓人感到棘手的，因為對數控加工程序指令不是很熟悉，在編寫上也費了不少的功夫，雖然編寫程序這一塊占用了整個時間的相當一部分，但我依然感到欣慰，因為現在的我已經基本上掌握了基本程序的編寫，而且對一些特殊指令也可以應用到實例中了。我想如要加快編程速度，除了對各編程指令的熟練掌握之外，還需要我們掌握零件工藝方面的知識。對于夾具的選擇、切削參數的設定我們必須要十分清楚。在以后的上機操作時，我們只有不斷地練習各個功能指令的作用，才能在編程時得心應手。

這次數控加工工藝課程設計的指導書是由我們的工藝老師，是由我們數控原理劉老師執筆的，無疑指導書在我們這次設計中起了很大的作用，它指導我們按什么的步驟去完成這個設計。其實在對指導書的閱讀過程中也是一種學習，一些關于加工工藝上的問題和所要注意的事項，使我們大家在做課程設計時思路更加清晰，不會走太多彎路。

通過這次課程設計，我的第一感受就是團隊精神的重要性。當第一天開始課程設計要分組的時候，老師就給我們大家心里埋下了一股高昂的基調。在這讓人覺得枯燥又充實的幾天中，我們大家都按照自己所分工所要做的事性在埋頭苦干，給人的感覺好像將面臨考試時候，讓人心潮澎湃，激情更加高漲。

寫完這篇總結后，我知道了在制造工件時我們需要注意的東西非常多，制作一個工件要到圖紙上的要求時，我們必須在從拿到圖紙時就注意制作工件時的各個部分，例如圖紙的分析，毛坯的選擇，程序的編制，切削速度的設定，切削量的給定……而且我知道了要注意一個工件的工藝必須有清晰的思路，必須從頭到尾都考慮到。以往做一件事情的時候，個人可能都會有精神分散的情況，而當一個人真正面對一件難做而又不得不做的事情時，覺得拿下它就是一種勝利，這是對自己的一種最起碼的要求，精神集中也是對你在做的一件事情負責，對自己負責。這是我們在以后的工作中，應該具備的一種本質，現在學會或者說是養成是非常有必要的。不管怎么說，這次課設是帶給了我很大的收獲的，在即將臨近畢業的時候，我想我會繼續以高昴的心態去面對將要走上的社會中的工作崗位帶給我的無限挑戰。

第四篇：01材料加工工藝

《材料加工工藝》課程教學大綱

一、課程基本信息

課程編號：13106106

課程類別：專業核心課程

適應專業：材料科學與工程

總學時：64

總學分:3

課程簡介：本門課程是材料加工工程學科的主要專業技術基礎課，是研究金屬和非金屬工程材料成形工藝的技術基礎課。尤其在培養學生的工程意識、創新思想、運用規范的工程語言和解決工程實際問題的能力方面，具有其他課程不能替代的重要作用。

授課教材：《材料成形工藝基礎》，翟封祥 尹志華編，哈爾濱工業大學出版社，2002年。參考書目：

[1]《材料成形技術基礎》，陳金德 邢建東編，機械工業出版社，2000年。

[2]《工程材料與材料成形工藝》，王紀安主編，高等教育出版社，2000年。

二、課程教育目標

通過教學使學生掌握金屬液態成形加工工藝，包括液態成形理論基礎、了解常用鑄造合金、掌握成形方法及其發展、工藝設計；了解金屬的塑性成形加工工藝，自由鍛與胎模鍛、掌握模鍛、鍛件結構設計、軋制、擠壓與拉拔、板料沖壓和了解金屬塑性成形新技術；掌握非金屬材料的成形加工工藝，工程塑料及橡膠成形工藝與工程陶瓷及復合材料的成形工藝；了解熱噴涂與氣相沉積技術；了解材料成形方法的選擇，掌握工程材料的選擇與材料成形方法的選擇。

三、教學內容與要求

1．金屬液態成形加工工藝

教學重點：液態成形理論基礎.教學難點：液態成形理論基礎；鑄件結構與工藝設計.教學時數：20學時

教學內容：包括液態成形理論基礎、常用鑄造合金、成形方法及其發展、工藝設計。教學方式：課堂講授

教學要求：（1）掌握金屬液態成形加工工藝，包括液態成形理論基礎；

（2）了解常用鑄造合金；

（3）掌握成形方法及其發展、工藝設計。

2.金屬的塑性成形加工工藝

教學重點：金屬塑性變形的實質；金屬塑性變形后的組織和性能.教學難點：金屬塑性變形的實質；金屬塑性變形后的組織和性能；板料沖壓.教學時數：20學時

教學內容：自由鍛與胎模鍛、模鍛、鍛件結構設計、軋制、擠壓與拉拔、板料沖壓和金屬塑性成形新技術。

教學方式：課堂講授

教學要求：（1）了解金屬的塑性成形加工工藝，自由鍛與胎模鍛；

（2）掌握模鍛、鍛件結構設計、軋制、擠壓與拉拔、板料沖壓；

（3）了解金屬塑性成形新技術

3.非金屬材料的成形加工工藝

教學重點：工程塑料及橡膠成形工藝；工程陶瓷及復合材料的成形工藝.教學難點：工程塑料及橡膠成形工藝；工程陶瓷及復合材料的成形工藝.教學時數：14學時

教學內容：工程塑料及橡膠成形工藝與工程陶瓷及復合材料的成形工藝。

教學方式：課堂講授

教學要求：（1）掌握工程塑料及橡膠成形工藝；

（2）掌握工程陶瓷及復合材料的成形工藝。

4.熱噴涂與氣相沉積技術

教學重點：熱噴涂技術、氣相沉積技術.教學難點：熱噴涂技術、氣相沉積技術.教學時數：4學時

教學內容：熱噴涂技術、氣相沉積技術。

教學方式：課堂講授

教學要求：了解熱噴涂與氣相沉積技術。

5.材料成形方法的選擇

教學重點：工程材料的選擇、材料成形方法的選擇.教學難點：工程材料的選擇、材料成形方法的選擇.教學時數：6學時

教學內容：工程材料的選擇、材料成形方法的選擇。

教學方式：課堂講授

教學要求：（1）了解材料成形方法的選擇；

（2）掌握工程材料的選擇與材料成形方法的選擇.四、作業

該課程原則上每次課都布置作業，除了教材中的習題，也可以補充一些典型習題。

五、考核方式與成績評定

考核方式：考試

成績評定：總評成績＝平時成績（30%）+期末考試（70%），其中平時成績是平時作業與出勤情況，視具體情況而定。

執筆人：

責任人：

2013年8月

第五篇：編織袋及其加工工藝（推薦）

塑料編織袋是以聚丙烯（PP）為主要原料，經過擠出、拉絲，再經織造、編織、制袋而成。PP是一種半透明、半晶體的熱塑性塑料，具有高強度、絕緣性好、吸水率低、熱就形溫度高、密度小、結晶度高等特點，是制成編織袋的主要原料。改性填充物通常有玻璃纖維、礦物填料、熱塑性橡膠等。塑料編織袋的使用范圍很廣。就目前來說，塑料編織袋的主要用于農產品包裝、水泥袋包裝、食品包裝、巖土工程、旅游運輸、抗洪物資等。編織袋主要有塑料編織袋（無復膜編織袋）、復合塑料編織袋以及各種編織布等三類。塑料編織袋的生產工藝流程是:編織布通過印刷，切割，縫制，成為編織袋。依據所用的設備不同，可先切割后印刷，也可先印刷后切割。自動切割縫紉可連續完成印刷，切割，縫紉等工序，也可制成閥口袋，放底袋等，對于平織布可進行中縫粘合后制袋。

復合塑料編織袋的生產工藝流程是將編織布,涂復料和紙或膜，進行復合或涂復。得到的筒布或片布，筒布可以進行切割、印刷、縫合、制成普通的縫底袋，也可以打孔、折邊、切割、印刷、縫合，制成水泥袋，得到的片布，可以中縫粘合，印刷，切割，糊底，制成糊底袋。也可以焊接，卷取，制成篷布、土工布。平織布可以涂復或不涂復生產篷布，土工布等，圓筒布也可以破幅后涂復或是不涂復生產篷布或是土工布等

扁絲生產工藝技術指標主要分四類：

⑴..物化改性指標。主要有共混改性、混配比、功能助劑添加比、廢舊再生料摻混比；

⑵.物性流變指標。主要有牽伸比、吹脹比、牽伸比、回縮比； ⑶.機械性能指標。主要有拉斷力、相對拉斷力、斷裂伸長率、線速度、線密度偏差；

⑷.公差尺寸指標。主要有扁絲厚、扁絲寬等

內襯袋工藝 聚乙烯物料經擠出機加熱，熔融塑化穩定擠出；通過機頭擠出成圓筒型薄膜；通入壓縮氣吹脹，形成管泡；由冷卻風環冷卻定型，牽引入人字夾板折合；經牽引輥、傳動輥至收卷輥；最后進行切割、熱合工序完成內襯袋的生產，最后進行套袋。生產扁絲用純聚丙烯是不能滿足要求的，還必須加入一定比例的高壓聚乙烯、碳酸鈣和色母料等。加入少量的高壓聚乙烯，可以降低擠出過程中料流的黏度和熔化速度，流動性增加，改善扁絲和編織袋的韌性、柔軟性，保持一定的斷裂伸長率，使之改善聚丙烯的低溫沖擊性。

接枝聚丙烯加入，可以降低加工溫度、壓力。提高材料的流動和粘接性，更可以提高拉伸強度。碳酸鈣的加入，可以改變透明、不透光的缺陷，在減少在拉伸、編織過程中因摩擦產生的有害靜電，增加印刷商標圖案的油墨附著力，降低成品在存放過程中的自然收縮和降低成本。