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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mikroelektronika

    A tantárgy angol neve: Microelectronics

    Adatlap utolsó módosítása: 2017. június 21.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Műszaki Szakoktató Szak
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEEA077 6 3/2/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Bognár György, Elektronikus Eszközök Tanszéke
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Mizsei János

    Egyetemi tanár

    Elektronikus Eszközök Tsz.

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektronika

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    VIEEA094  Elektronika

     

    A tantárgy hallgatásáért nem kaphatnak kreditet azok, akik a következő tárgyakat teljesítették: Mikroelektronika VIEEA306

    Monolit technika VIEEA329

    Monolit integrált áramkörök készítése VIEEJV55

     

     

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tárgy az „Elektronika” tárgyra támaszkodva, annak folytatásaként azokat a korszerű megoldásokat mutatja be, amelyek az elektronikai eszközök, alkatrészek, áramkörök és elektronikus rendszerek megvalósításához szükségesek. Ezen belül foglalkozik az integrálás jellegzetességeivel és korlátaival, más területekre való kihatásaival, tervezési módszerekkel, a tervezés és technológia kapcsolatával, a technológiai alapokkal (bipoláris, MOS, VLSI), a mikroelektronika segítségével megvalósítható integrált áramkörökkel (CMOS áramkörök, memóriák), mikrorendszerekkel, érzékelőkkel. A gyakorlat során egyszerű integrált áramkör készítésére nyílik lehetőség.

     

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. hét: A monolit IC előállítás fő vonásai az egykristály előállításától a tokozott eszköz minősítéséig. A technológiai műveletek és fizikai alapjaik: egykristály növesztés, epitaxiális és egyéb rétegek növesztése és leválasztása. 4 óra gyakorlat: Si alapanyag minősítése.

    2. hét: Diffúzió szilárdtestekben. hét: Ionimplantáció, kontaktusok kialakítása, hőkezelések, a technológiai lépések kölcsönhatásai. 4 óra gyakorlat: Si oxidációja, fotoreziszt technika szemléltetése.

    3. hét: A lokális oxidáció szerepe. A szabványos bipoláris, az önbeállító NMOS, a CMOS és a BiCMOS technológiákkal előállítható szerkezetek jellegzetességei. 4 óra gyakorlat: diffúzió, pn átmenet minősítése.

    4 hét: Fejlődési trendek (szelet méret, lapka méret, bonyolultság), fizikai korlátok. A lapka és a környezet kapcsolata: szerelés, tokozás. 4 óra gyakorlat: gate oxidnövesztés, C-V mérések, határfelületi állapotsűrűség kiszámítása.

    5. hét: A technológia minősítésére alkalmas eszközök: preferenciális maratás kristályhibák vizsgálatára, infravörös spektroszkópia, ellipszometria. 4 óra gyakorlat: fém réteg gőzölés, vezetékhálózat kialakítása.

    6. hét: C-V módszerek, mélynívó spektroszkópia, roncsolásos és roncsolásmentes adalékkoncentráció mérési módszerek, rétegvastagság és felületi morfológia feltérképezése. 4 óra gyakorlat: hőkezelés, karakterisztikák megmérése.

    7. hét: élettartam szelettérképek felvétele, technológiai vizsgálóábrák és áramkörök. 4 óra gyakorlat: eszközparaméterek meghatározása a felvett karakterisztikákból, összevetés a számítással meghatározott karakterisztikával.

    8. hét: A méretcsökkentés fizikai és technológiai korlátai.

    9. hét: A szubmikronos kivitelű MOSFET (különleges vezérlőelektróda, csatorna és nyelő szerkezetek, kvantum jelenségek).

    10. hét: Az IC-k vezetékezésének kérdései. A sokrétegű összeköttetések.

    11. hét: A kis és nagy dielektromos állandójú szigetelők fontossága.

    12. hét: A szimuláció szintjei: technológiai-, eszköz (fizikai)-, áramkör-, és rendszer szimuláció.

    13. hét: A maximális elemsűrűség elérése céljából alkalmazott különleges elem-struktúrák és előállításuk.

    14. hét: Az IC-k termikus problémái. A hőelvezetés, mint az integrációt korlátozó tényező. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipáció esetén.

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

    Előadás, melynek keretében gyakorlati ismereteket is nyújtó példákat is ismertetünk. A gyakorlatok során egyszerű integrált áramkör készítésének végigkisérésére nyílik lehetőség.

     

    10. Követelmények

    Szorgalmi időszakban 1 db nagy zárthelyit iratunk.

    Vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga.

     

    Elővizsga: lehetséges, személyes egyeztetés alapján.

    11. Pótlási lehetőségek

    Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban pótzárthelyin pótolható. További pótlási lehetőség főszabály szerint nincs.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Zh előtt az előadóval történő személyes megbeszélés képezi a konzultáció alapját.

     

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    [1]          Székely Vladimir: Elektronika I, Félvezető Eszközök, BME jegyzet, 2001, Azonosító sz.: 55054

    [2]           S.M. Sze, "VLSI technology", McGraw-Hill, New York 1988

    [3]           C.Y. Chang end S.M.Sze, "ULSI technology", McGraw-Hill, New York 1996

    [4]           Mojzes Imre szerkesztésében: Mikroelektronika és elektronikai technológia, Műszaki Könyvkiadó 1994., ujabb kiadás: Mikroelektronika és technológia, Műegyetemi kiadó, 2006.

    [5]          Az előadások diabemutatói letölthetők.

     

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    70

    Készülés előadásokra

    10

    Készülés gyakorlatokra

    14

    Készülés laborra

    0

    Készülés zárthelyire

    16

    Házi feladat elkészítése

    0

    Önálló tananyag-feldolgozás

    0

    Vizsgafelkészülés

    40

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Mizsei János

    Egyetemi tanár

    Elektronikus Eszközök Tsz