Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Félvezető technológia

    A tantárgy angol neve: Semiconductor Technology

    Adatlap utolsó módosítása: 2007. július 13.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2013. június 30.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    TTTK

    Mérnök- fizikus Szak

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEE0123   3/0/2/v 7 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Mizsei János,
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.eet.bme.hu/~mizsei/viee0123/
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    dr. Mizsei János

    Egyetemi docens

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Timárné Horváth Veronika

    Egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Szilárdtest-fizika

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

    -

    7. A tantárgy célkitűzése

    Áttekintés adása a félvezető technológia korszerű módszereiről, a félvezetőkkel kapcsolatos korábbi tudás elmélyítése az elméletben tanultak gyakorlati alkalmazásával.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Előadás:

    Félvezető alapanyagok jellemzői, a Si egykristály előállítása. Kristályhibák és vizsgálatuk. Az egykristályos Si szelet technológiája, minősége, a gyártás fejlődési tendenciái. A geometriai tűrések és szerepük.

    Rétegnövesztés a szelet anyagából: oxidáció. A határfelületek szerepe az oxid növekedésében. Reakciósebesség és diffúzió korlátozott növekedés. Az oxid elektromos jellemzői, szerepe a gyártásban. A lokális oxidáció.

    Adalékolási technológia: diffúzió szilárdtestekben. A diffúzió matematikai modelljei (diszkrét és folytonos): sztochasztikus mátrixok és differenciálegyenletek. Adalék újraeloszlás számítása konvolúcióval. Adalékolási technológia: a diffúzió gyakorlati kivitelezése. Ionimplantáció. Hőkezelések szerepe. A rétegek minősítése.

    Gőzfázisból kémiai úton leválasztott rétegek. Si epitaxia.

    Rétegleválasztás vákuumgőzöléssel és katódporlasztással.

    A rétegek megmunkálása: fotolitográfia, maratási eljárások (nedves és száraz marás). Maszk előállítás.

    Szabványos bipoláris technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. Összefüggés a technológia és az eszközök paraméterei között.

    VLSI IC (NMOS) technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. CMOS és BiCMOS technológiák jellegzetes vonásai.

    Technológiai és eszközminősítő mérések. Kapacitás-feszültség módszerek általános (méréstechnikai) vonásai. MOS struktúrák, fém-félvezető struktúrák és heteroátmenetek: energia sávdiagramok és fizikai tulajdonságok. A kiürítéses közelítés. Adalékolás helyfüggésének meghatározása. A Poisson egyenlet megoldása félvezető felület környezetében. A MOS struktúra elméletileg számítható C-V görbéje. Nagyfrekvenciás, kvázi-sztatikus és nem egyensúlyi viszonyok esetén kialakuló C-V görbék. A C-V görbék mérésére szolgáló, a gyakorlatban is alkalmazható eljárások. A C-V görbék gyakorlatban való megmérése és kiértékelése. Kisebbségi töltéshordozók élettartamának becslése a nem egyensúlyi előfeszítéssel mért C-T diagramokból. Tömbi hibák vizsgálata mélynívó spektroszkópiával és a kisebbségi töltéshordozók élettartamának feltérképezésével (mikrohullám reflexió).

    Laborgyakorlatok: Egy konkrét p csatornás monolit integrált áramkör elkészítése.

    Si alapanyag laboratóriumi vizsgálata, technológiához való előkészítése, oxidáció, fotoreziszt technika, diffúzió. MOS oxid növesztése, kontaktus ablakok nyitása, alumínium gőzölése. Diffúziós rétegek minősítése, terjedési ellenállás mérés. Hőkezelés, alumínium marása. MOS oxid minősítése C-V mérésekkel. Az elkészült áramkör mérése szeleten, tokba szerelése (termokompresszió), inverter-karakterisztikák felvétele.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás a félév első részében, majd a tanultak szemléltetése laborgyakorlatok keretében egy egyszerű monolit IC megvalósításával.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: felkészült megjelenés a laborgyakorlatokon. Az aláírás megadásának feltétele valamennyi laborgyakorlat hiánytalan teljesítése. A megszerzett aláírás későbbi években érvényes.

    b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga.

    c. Elővizsga: megbeszélés alapján

    11. Pótlási lehetőségek

    A technológiai jellegű laborgyakorlatok pótlására a munka természete folytán a vizsgaidőszakban nincs mód.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Az előadókkal történő személyes megbeszélés képezi a konzultáció alapját.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    S. M. Sze, VLSI technology, Mc Graw Hill, 1983

    http://www.eet.bme.hu/index2.html

    Laboratóriumi útmutató Monolit integrált áramkörök készítéséről

    Erlaky: Integrált áramkörök technológiája és konstrukciója II, Műegyetemi kiadó 1994, 51170

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

     

    Kontakt óra

    75

    Félévközi készülés órákra

    30

    Felkészülés zárthelyire

     

    Házi feladat elkészítése

     

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    45

    ..

     

    Vizsgafelkészülés

    60

    Összesen

    210

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    dr. Mizsei János

    Egyetemi docens

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Timárné Horváth Veronika

    Egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz