454-0098/01 – Technologie mikroelektronických obvodů (TMO)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity8
Garant předmětuIng. Pavel Langhammer, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Pavel Langhammer, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2001/2002Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LAN27 Ing. Pavel Langhammer, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 4+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student zná výrobní technologie výroby integrovaných struktur a integrovaných obvodů.

Vyučovací metody

Anotace

Zabývá se výchozími materiály a výrobními technologiemi výroby integrovaných struktur a integrovaných obvodů (LSI), zásadami pro prostorové uspořádání struktur bipolárních i unipolárních a to i s ohledem na výsledné obvodové vlastnosti, prostředky automatizovaného návrhu a jeho verifikace.

Povinná literatura:

Texas Engineering Extension Service,Texas University Systém, College Station, Texas 1997,Silicon Materials Fabrication-Introduction and Review of Fundamental Concepts, Crystal Growth, Wafer Preparation, Epitaxial Deposition, Chemical Vapor Deposition, Oxidation/Diffusion, Wet Processes, WetDry Etch, CMP-Chemical Mechanical Polishing Dekker, M.: Microlithography Fundamentals in Semiconductor Devices and Fabrication Technology, ISBN: 0-8247-9951-8, Inc.,2000.

Doporučená literatura:

Colclaser, R.A.: Micro-Electronics Processing and Device Design, The University of New Mexico, JW and S.,N.Y.,1997 Botkar, K.R.: Integrated Circuits, Indian Institute of Science, Bangalore 1997 Einspruch, N.G.; Larrabee,G.B.: VLSI Electronics Microstructure Science, TI Dallas, Texas,Academic Press,1983 Wolf, S.; Tauber,R.N.: Silicon Processing for the VLSI ERA-Process Technology, Lattice Press,Sunset Beach, 1990 Gray, P.R.; Meyer,R.G.: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits,University of California, Berkeley, JW and S.,N.Y.,1997 Dekker, M.: Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, ISBN: 0-8247-8783-8, Inc.,2000. Fy.Literature: Wacker Siltronic-Wafers for the World of Microchips, 2000. Schroder, D.K.: Semiconductor Material and Device Characterization, Arizona State University, Tempe, Arizona, JW and S.,N.Y.,1999

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Materiály pro integrované obvody-IO, technologie výroby. Tažení monokrystalu Czochralského metodou. Pásmová rafinace-pouze stručný popis metody. Zpracování ingotu křemíku, příprava desek, defekty v Si (bodové, čárové, prostorové). Epitaxní růst, depozice CVD. Oxidace, difuse. Iontová implantace. Fotolitografie, zhotovení fotografické matrice. RTG a elektronová litografie - pouze stručný popis metody. Plasmové leptání (suché leptání, mokré leptání), fyzikální depozice metalických vrstev, metalické systémy. Leptání vrstev. Kontaminace Si desek (těžké kovy, alkalické kovy), čištění desek. Monolitické rezistory, objemový, difusní, epitaxní rezistor. Monolitické kapacitory, difusní, MOS kapacitor. Prostorové uspořádání struktur MOS. Technika COSMOS. Spojovací síť a kontakty. Provedení a vlastnosti prvků, izolační ostrovy. Provedení struktur bipolárních tranzistorů. Izoplanární technologie. Technologie CDI (Collector Diffusion Isolation). Technologie MTL (Merged Transistor Logic). 1Zásady návrhu v bipolárních strukturách. Vertikální struktura. Konstrukční zásady. Orientační značky na čipu - sesazovací značky. Návrh rezistorů. Příklad návrhu tranzistoru NPN. Výkonové tranzistory NPN. Laterální tranzistory PNP. Substrátový tranzistor. Testovací struktury IO. Rozhodující vlastnosti etap procesu vytváření unipolárních IO N MOS. Substrát. Ovládání prahového napětí. Realizace tranzistoru N MOS se zabudovaným kanálem. Realizace tranzistoru N MOS s krátkým kanálem. Princip zmenšování rozměrů funkčních struktur MOS. Efekt malých geometrických rozměrů kanálu. Injekce horkých elektronů. Podprahové proudy. Základní postupy vytváření invertoru v technologii C MOS s poly Si hradlem s jámou p-. Varianty technologie C MOS se substrátem Si. Parazitní bipolární struktury v technologii C MOS. Základní vlastnosti technologie Silicon on Insulator a její varianty. Poznámky k technologii C MOS. Technologie BiCMOS. Základní postupy vytváření tranzistorů C MOS s bipolárními tranzistory NPN. Základní vlastnosti technologického procesu BiCMOS. Metodologie návrhu IO, prostředky CAD (Cadence, Spice, Verilog). Struktura návrhové knihovny, popis prvků, práce s knihovnou. Modely základních prvků (Spice). Tvorba schémat a verifikace. Příprava dat pro masky (layout), obecné zásady, verifikace. Simulace elektronických systémů (Behavioural modeling). Laboratoře: Pozn.:"Seznámení posluchačů s organizací laboratorních cvičení ve firmě ON-Semiconductor, Rožnov pod Radhoštěm. Školení o bezpečnosti práce bude provedeno tamtéž. Předpokládá se 14. denní blok soustředění u firmy." Vlastnosti vrstev oxidu a nitridu křemíku,připravených technologiemi LPCVD a PECVD.Vyhodnocení vybraných parametrů procesu. Charakterizace křemíkové epitaxní vrstvy s použitím CV plotteru se rtuťovou sondou SSM 495. Analýza zbytkové atmosféry v naprašovacím zařízení LLS801. Měření parametrů AL slitin na zkušebních deskách Si. Měření mikrotvrdosti naprášené vrstvy Měření leptací rychlosti PECVD nitridu-rezistu na zkušebních deskách a výpočet selektivity. Měření reprodukovatelnosti leptací rychlosti na zařízení TEGAL901e. Porovnání stripovacích rychlostí rezistu na barelovém a jednodesovém zařízení. Modelování koncentračního profilu a vrstvového odporu vrstev připravených difúzí a iontovou implantací. Vyhodnocování metodou plánovaného experimentu. Měření vybraných parametrů na PC testech-testovací obrazce na Si desce. Modelování funkce bipolárního tranzistoru pomocí 1-dimenzionálního simulátoru. Metoda CV(Standard Capacitance-Voltage),měření Pozn.:"Na základě zpracovaných protokolů o měření bude posluchači udělen zápočet." Vliv expozice a tloušťky vrstvy fotorezistu na kritické rozměry a tvar vyvolaných motivů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 40  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku