Monolit integrált áramkörök készítése

A tantárgy angol neve: Processing of Monolithic Integrated Circuits

Adatlap utolsó módosítása: 2012. október 4.

Tantárgy lejárati dátuma: 2013. június 30.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

Mérnök informatikus szak

Szabadon választható tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEJV55   0/0/2/f 2  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Mizsei János,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Timárné Horváth Veronika

C. egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz

Dr. Mizsei János

Egyetemi tanár

Elektronikus Eszközök Tsz

Juhász László

Egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Mikroelektronika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEE9355") )
VAGY
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEEBV00") )
VAGY
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEEM358") )
VAGY
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEE9356") )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:

A tárgy nem vehető fel, ha a hallgató már kreditet szerzett a VIEEBV00 Napelemek laboratórium, a VIEEM358 Napelemkészítés vagy korábban a VIEE9356 Napelemek és VIEE9355 Monolit integrált áramkörök készítése c. tárgyakból.

 

7. A tantárgy célkitűzése

A monolit IC technológia alapvető eljárásainak elméleti és gyakorlati bemutatása a lehető legegyszerűbb formában úgy, hogy a teljes technológiai folyamat viszonylag rövid idő alatt áttekinthető és végigvihető legyen.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. blokk

Elvégzendő feladat ismertetése, balesetvédelmi oktatás

Félvezető fizikai ismétlés, a készítendő áramkör működése, felépítése

Kritikus tényezők és gyártási lépések, a tisztaság szerepe

2. blokk

A Si anyag megismerése: mechanikai és elektromos tulajdonságok

Típusmérés és fajlagos ellenállás mérése az alapanyagon

A tisztaszoba bemutatása, berendezések jellemzése

3. blokk

Felületelőkészítés, termikus oxidáció: elmélet és gyakorlat

Csőkemencék felépítésének, részegységeinek megismerése

Száraz és nedves oxidáció összehasonlítása, növekedési sebesség számítása

4. blokk

Fotolitográfia: lakktípusok, megvilágító rendszerek, előhívás, tisztítás jelentősége

Vastagoxid megmunkálása fotolitográfiával

Oxidvastagság mérése

5. blokk

Félvezető adalékolási eljárások

Diffúzió elméleti háttere: Fick-egyenletek, kétlépéses diffúzió, forrásanyagok

Saját diffúziós folyamat jellemzése, kézi számítás, szimuláció

6. blokk

Diffúzió elkészítő lépései

Elődiffúzió és behajtás

7. blokk

Diffúzió minősítése

Típus megváltozásának ellenőrzése, fajlagos ellenállás mérése, átmenet mélységének meghatározása

8. blokk

A gate oxid minőségének kérdései, hibák, várható következmények, hőkezelés szerepe

Nyitófeszültség csökkentésének lehetőségei

9. blokk

Gate oxid növesztése, hőkezelése

A réteg megmunkálása fotolitográfiával

10. blokk

Gate oxid minősítése: C-V mérés ismertetése, a kvázi-statikus és a nagyfrekvenciás

C-V görbe, C-T karakterisztika

C-V görbe eltolódásának és elhajlásának fizikai és technológiai okai, azok kiküszöbölése

11. blokk

Fémréteg felviteli eljárások

Fémezéssel szemben támasztott követelmények

Vákuum előállítása, mérése, szivattyúfajták, alkalmazási határok

Fémréteg leválasztása vákuumgőzöléssel, fotolitográfia, fémréteg hőkezelése

12. blokk

C-V görbe felvétele kísérőszeleten, szimulációs és a mért eredmények összehasonlítása

Töltéshordozó élettartam és alapanyag adalékolásának vizsgálata C-T méréssel

Szeleten mérés tűs mérővel, tranzisztor karakterisztikák felvétele, jellegzetes értékek mérése és kiszámítása

13. blokk

Szeletdarabolási módszerek

Kötési módok ismertetése, eutektikus ötvözés folyamata

Termokompresszió, ultrahangos kötés, további eljárások

14. blokk

Kész IC-k gyémánttűs darabolása, beültetése és ultrahangos kikötése

IC-k bemérése

Videó vetítése: gyári folyamatok összehasonlítása saját laboratóriumunkkal, kitekintés

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

Előadás, laboratóriumi gyakorlat

Folyamatos előadás mellett minden csoport (4-6 fő) végigvisz 3 szilícium szeletet a technológiai lépéssorozaton, ahol lehetséges, minősíti az elvégzett eljárás eredményét, végül beméri a kész áramkört. (A laborműveletek időbeosztását a csoportokkal közös megbeszélés alapján alakítjuk ki).

10. Követelmények

A szorgalmi időszakban:

Valamennyi technológiai lépés hiánytalan végigvitele, jegyzőkönyv leadása. A félév során 1 db. zárthelyit íratunk az utolsó előtti oktatási héten. Az aláírás és félévközi jegy megszerzésének feltétele a min. elégséges zh megírása.

11. Pótlási lehetőségek

Pót ZH-t az utolsó oktatási héten, pót-pót ZH-t a pótlási héten lehet írni.

A jegyzőkönyv pótlás jelleggel a pótlási héten beadható.

Elmaradt technológiai lépés pótlására rendkívüli esetben más csoportba való becsatlakozással lesz lehetőség. A pótlási időszakban az elmaradt művelet pótlása a félvezető technológiai berendezések igen költséges üzemeltetése miatt nem lehetséges.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadóval történő egyeztetés alapján folyamatos konzultációs lehetőséget biztosítunk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Kéziratos segédanyagok, mérési útmutató

Dr. Erlaky György: Integrált áramkörök technológiája és konstrukciója II., Műegyetemi Kiadó, 1994. (51170)

Dr. Mojzes Imre (szerk.): Mikroelektronika és elektronikai technológia, Műszaki Könyvkiadó, 2005.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra28
Félévközi készülés órákra14
Felkészülés zárthelyire12
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
jegyzőkönyv elkészítése
6
Összesen60
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Mizsei János

Egyetemi tanár

Elektronikus Eszközök Tsz

Timárné Horváth Veronika

C. egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz

Juhász László

Egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz