Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
angol nyelvű adatlap
Félvezető technológia
A tantárgy angol neve: Semiconductor Processing
Adatlap utolsó módosítása: 2019. május 6.
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János
egyetemi tanár
Elektronikus Eszközök Tsz
Dr. Zólomy Imre
professor emeritus
Dr. Gyulai József
Dr. Plesz Balázs
egyetemi docens
Dr. Neumann Péter Lajos
adjunktus
Mikroelektronika
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
A tárgy felvételéhez javasolt a Mikroelektronika tárgy kreditjeinek megszerzése.
A tárgy áttekintés adást ad a félvezető eszközök gyártása során használt technológiákról, és bemutatja a leggyakoribb félvezető eszközök és integrált áramkörök fizikai felépítését, működési elvét és előállításának folyamatait. A szerzett ismeretek segítik a hallgatókat a félvezető eszközök világában való eligazodásban, és tervezési feladatoknál az adott feladathoz legalkalmasabb típusú és felépítésű eszköz kiválasztásában. A gyártástechnológia ismerete továbbá mélyebb betekintést biztosít az integrált áramkörök tervezésénél alkalmazandó tervezési szabályok okaiba, ezzel elősegítve az átfogó tervezési szemléletmód alkalmazását.
1. hét
Bevezető: félvezető technológia alapok, félvezető eszközök típusai (diszkrét kontra integrált áramkör, teljesítményelektronika, PV, érzékelők), az egyes irányzatok jellegzetességei, gyártástechnológiai lépések csoportosítása, gyártástechnológiai processzfelépítés alapvető elvei, korszerű CMOS eszközök felépítésének és gyártástechnológiájának rövid áttekintése
2. hét
Félvezető alapanyagok (gyakran használt félvezető anyagok: szilícium, gallium-arzenid, szilícium-karbid, germánium) és paramétereik (élettartam, adalékolási szint, diffúziós hossz, alapvető tulajdonságok).
3. hét
Si egykristály alapanyag előállítása: kristályhúzási eljárások, fűrészelés, polírozás, SIO alapanyag, Smart-cut, epitaxiális rétegek
4. hét
Szilárd fázisú diffúzió félvezetőkben, adalékolás diffúzióval, adalékatomok diffúziója a gyártási folyamat során, thermal budget.
5. hét
Ionimplantáció
6. hét
Rétegnövesztési eljárások: szilícium-dioxid, szilícium-nitrid, LOCOS, STI, rétegleválasztási eljárások (PVD és CVD)
7. hét
Litográfia: fotoreziszt típusok, litográfiai eljárások, maszktípusok, DUV, EUV, direktírás, elektronsugaras litográfia, multi-patterning, spacer patterning, nano-imprint
8. hét
Fémezés kialakítása, többrétegű fémezések, fém-félvezető kontaktusok, szilicedek, önillesztő szilicidek (salicide), barrier rétegek, damaszkuszi technológia, CMP, poliszilícium
9. hét
Posztprocessz megmunkálás (vékonyítás, fűrészelés, lézeres vágás, stb.) és huzalkötés, multichip integrálási technológiák (TSV, BGA fémezés, stacked die)
10. hét
Teljesítményeszközök (IGBT, szilícium karbid, bipoláris eszközök)
11. hét
Memóriák (ROM, PROM, EPROM, SRAM, DRAM, trench kapacitás)
12. hét
MEMS technológiák, felületi és tömbi mikromechanika, nedves és szárazkémia marási eljárások, RIE, feláldozandó rétegek használata
13. hét
Félvezetők méréstechnikája, alapanyag-minősítés, érintésmentes eljárások, gyártásközi ellenőrzés, C-V mérés
14. hét
Kitekintés a félvezető technológiák fejlesztési trendjeiről, integrált áramkörök fejlődési irányzatai, méretcsökkentés lehetőségei és korlátai, beyond CMOS technológiák.
Gyakorlatok:
A tárgyhoz tantermi gyakorlat (2 óra/2hét) tartozik.
A tantárgy elméleti anyagát a 2 óra/hét kiméretű előadásokon ismertetjük. Az előadások anyagát ppt-k segítségével mutatjuk meg, amelyek a tananyag elméleti ábrái és leírásai mellet gyakorlati megvalósítási példákat és megvalósított eszközök bemutatását is tartalmazzák (optikai- és elektron mikroszkópos felvételek, fotók, működést szemléltető ábrák, stb.)
A tantermi gyakorlatokon az előadásokon elhangzott tananyag elmélyítését, a fontosabb számítások és méretezések bemutatását célozzuk, laboratóriumi demonstrációkkal is szemléltetve.
A szorgalmi időszakban:
az aláírás feltétele:
· A szorgalmi időszakban: az előadások 70%-án való részvétel a félév végi aláírás feltétele, ezt katalógus tartásával ellenőrizzük. A gyakorlati foglalkozások összóraszámának 30%-át meghaladó hiányzás esetén a tantárgy kreditpontja nem szerezhető meg. Az aláírás feltétele továbbá egy zárthelyi dolgozat elégségesre való megírása.
a vizsgaidőszakban:
· a tárgyból írásbeli vizsgát tartunk.
elővizsga lehetősége:
· A tárgyból tartunk elővizsgát.
A nagy ZH a szorgalmi időszakban egyszer pótolható. Pót-pót ZH főszabály szerint nincs.
Konzultációk elektronikusan (e-mailen) történő bejelentkezés alapján.
· Tanszéki elektronikus jegyzetek a tanszéki tanulmányi felületről (eBook kompatibilis formában is)
· Előadások ppt prezentációi
Kontakt óra
42
Készülés előadásokra
7
Készülés gyakorlatokra
Készülés laborra
0
Készülés zárthelyire
16
Házi feladat elkészítése
Önálló tananyag-feldolgozás
8
Vizsgafelkészülés
40
Összesen
120
Dr. Juhász László
egyetemi adjunktus
Az IMSc hallgatók valamint a téma iránt érdeklődők a kötelező gyakorlatokon túlmenően tisztatéri laboratóriumi gyakorlatokon vehetnek részt, amelynek keretén belül egyszerűbb félvezető eszközöket készíthetnek (dióda, tranzisztor) el, előzetes vezetett méretezés és gyártástechnológia kidolgozás után. Az eszköz elkészítését követően a hallgatók megismerkedhetnek a szükséges gyártásközi és végső minősítési eljárásokkal.
Az IMSc különgyakorlaton részt vett hallgatók a laborgyakorlatokon való hiánytalan részvételért 5 IMSc pontot kapnak, a laborgyakorlatokról pedig jegyzőkönyvet készítenek, amelynek eredménye alapján legfeljebb 10 IMSc pont adható. Az IMSc pontok megszerzése a programban részt nem vevő hallgatók számára is biztosított.