Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Monolit technika
A tantárgy angol neve: Monolithic Techniques
Adatlap utolsó módosítása: 2007. július 13.
Tantárgy lejárati dátuma: 2013. június 30.
Villamosmérnöki Szak
Mikrorendszerek és Moduláramkörök 2
Fő szakirány
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János
Egyetemi tanár
Elektronikus Eszközök Tanszéke
Dr. Zólomy Imre
Félvezetőkkel kapcsolatos alapvető fizikai és anyagtudományi ismeretek, félvezető eszközök és elektronikus (analóg, digitális) áramkörök.
Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:
-
A tárgy a monolit technika specialisták által igényelt részleteit ismerteti, s elmélyíti a mikrorendszerek területére szakosodott hallgatók tudását annak érdekében, hogy képesek legyenek átlátni az eszközök felépítését és működését, kiválasztani a megfelelő tervezési és technológiai eljárásokat, illetve a tervezés területén figyelembe venni a technológiai korlátokat.
A monolit IC előállítás fő vonásai az egykristály előállításától a tokozott eszköz minősítéséig. Egy mai gyártórendszer felépítése, jellemzői, a technológiai műveletek és fizikai alapjaik: egykristály növesztés, epitaxiális és egyéb rétegek növesztése és leválasztása, diffúzió szilárdtestekben, ionimplantáció, kontaktusok kialakítása, hőkezelések, a technológiai lépések kölcsönhatásai). A lokális oxidáció szerepe. A szabványos bipoláris, az önbeállító NMOS, a CMOS és a BiCMOS technológiákkal előállítható szerkezetek jellegzetességei. Fejlődési trendek (szelet méret, lapka méret, bonyolultság), fizikai korlátok. A lapka és a környezet kapcsolata: szerelés, tokozás.
A technológia minősítésére alkalmas eszközök: preferenciális maratás kristályhibák vizsgálatára, infravörös spektroszkópia, ellipszometria, C-V módszerek, mélynívó spektroszkópia, roncsolásos és roncsolásmentes adalékkoncentráció mérési módszerek, rétegvastagság és felületi morfológia feltérképezése, élettartam szelettérképek felvétele, technológiai vizsgálóábrák és áramkörök.
A MOS eszközök működésének részletei: MOS kapacitás és C-V görbéi, MOSFET-ek és karakterisztikáik, a küszöbfeszültség alatti áramok, alagút áram a vezérlőelektróda felől, parazita bipoláris effektusok. Az arányos méretcsökkentés (scale down) és hatása az eszközök jellemzőire. A méretcsökkentés fizikai és technológiai korlátai. A szubmikronos kivitelű MOSFET (különleges vezérlőelektróda, csatorna és nyelő szerkezetek, kvantum jelenségek). Speciális (SOI, MESFET) eszközök. A modellezés kérdései. A bipoláris eszközök működésének részletei.
Az IC-k vezetékezésének kérdései. A sokrétegű összeköttetések. Az alacsony dielektromos állandójú szigetelő fontossága. Késleltetés, az órajel ellátás problémái, csatolások, zaj.
A szimuláció szintjei: technológiai-, eszköz(fizikai)-, áramkör-, és rendszerszimuláció. A MOS és bipoláris eszközök fizikai szimulációja és áramköri modellezése.
A memóriák felépítése, működése. A maximális elemsűrűség elérése céljából alkalmazott különleges elem-struktúrák és előállításuk.
Az IC-k termikus problémái. A hőelvezetés, mint az integrációt korlátozó tényező. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipáció esetén. Stacionárius és tranziens termikus hatások. Az elektro-termikus hatások és modellezésük.
Az IC-k tesztelésének problémái. Hibamodell, kombinációs és szekvenciális hálózatok tesztelése. Tesztelhetőre tervezés: a "scan-design". A beépitett önteszt és áramkörei: LFSR, aláírás (szignatúra) analízis. On-line teszt. A perem-figyelés (boundary scan) szabványa és áramköri megoldásai. A tesztelés helye a gyártásban, mérőautomaták.
Tantermi előadás, szemléltető jellegű laboratóriumi bemutatókkal.
Az utolsó oktatási héten pótzh írását biztosítjuk, sikertelen pótzh esetén a pótlás a vizsgaidőszakban a TVSz szerint lehetséges. Be nem adott feladat pótlása a vizsgaidőszakban nem lehetséges.
Az előadókkal történő személyes megbeszélés képezi a konzultáció alapját.
Mikroelektronika és technológia, Mojzes Imre (szerk.) Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1995.
S. M. Sze, VLSI technology, Mc-Graw Hill 1983
S. M. Sze, Physics of semiconductor devices, John Wiley and Sons 1981
Folyóiratok:
Solid State Technology
European Semiconductors
:
Kontakt óra
60
Félévközi készülés órákra
15
Felkészülés zárthelyire
25
Házi feladat elkészítése
6
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
14
..
Vizsgafelkészülés
30
Összesen
150
Dr. Kovács Ferenc
Egyetemi docens