Програма Дисципліни моделювання технології та інтегральних мікросхем



Скачати 76.95 Kb.
Дата конвертації22.04.2017
Розмір76.95 Kb.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

“ЗАТВЕРДЖУЮ


Декан факультету електроніки

_____________ В. Я. Жуйков

“___”_____________2011р.


НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ

“Моделювання технології та інтегральних мікросхем”


6.050801 – “ мікро- та наноелектроніка”



Ухвалено методичною комісією факультету електроніки


Програму рекомендовано кафедрою мікроелектроніки                               

протокол № 19                                     

від “15”    червня   2011р.                


Протокол №12  від “20”  червня 2011р.





Голова методичної комісії

______ ________________

(підпис) (ініціали, прізвище)


Завідувач кафедри

____________ Ю. І. Якименко

(підпис)




Київ 2011

І. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ


В зв’язку з швидким розвитком обчислювальної техніки широкого розповсюдження при проведенні наукових досліджень та інженерного проектування набув обчислювальний експеримент. Обчислювальний експеримент базується на побудові та аналізі за допомогою ЕОМ математичних моделей досліджуваного об’єкту. Тому одним з необхідних етапів професійної підготовки спеціалістів за напрямом «Мікроелектроніка та напівпровідникові прилади» є вивчення дисципліни «Моделювання технології та інтегральних мікросхем».

Дисципліна забезпечується курсами «Персональні компьютери та основи програмування», «Інженерна та компьютерна графіка», «Програмування та алгоритмічні мови, «Обчислювальна математика», «Моделювання в електроніці.»

Знання, набуті в результаті вивчення даного курсу, використовуються при підготовці дипломних проектів та робіт, а також у курсовому проектуванні.

Форма навчання


Семестр

Всього кредитів/годин

Розподіл навчального часу за видами занять

Семест.

атест.

Лекції

Практичні заняття

Семінарські заняття

Лабораторні роботи

Вид індивідуаль-них завдань

СРС

Денна

10

4/144

18







36

курс. роб.

90

д. залік


ІІ. ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ


Вступ

Розділ 1


Моделювання технологічних процесів

Мета розділу: навчити студентів основам моделювання технологічних процесів, розвинути навички використання моделей для розв’язку прикладних задач.

Основні питання: моделювання іонного легування, моделювання дифузії, моделювання окислення кремнію, моделювання рідинного травління, моделювання іонного травління, моделювання газової єпітаксії, особливості моделювання процесів полікремнієвої технології [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].

Розділ 2


Моделювання напівпровідникових структур

Мета розділу: навчити студентів основам моделювання напівпровідникових структур, розвинути навички розробки математичних моделей для розв’язку практичних задач мікроелектроніки

Основні питання: рівняння переносу у дифузійно-дрейфовому наближенні, механізми генерації-рекомбінації, умови на межах, рівняння переносу у дрейфовому наближенні, особливості числового розв’язку рівнянь переносу. [1,11,12,13,14].

ІІІ. ПРИБЛИЗНИЙ ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Цикл лабораторних робіт призначений для розвитку та закріплення навичок необхідних для практичного моделювання технологічних процесів і напівпровідникових структур. Приблизний перелік лабораторних робіт наведено нижче:



Лабораторна робота 1

Тема роботи: Числове моделювання дифузії.



Лабораторна робота 2

Тема роботи: Числове моделювання іонної імплантації.



Лабораторна робота 3

Тема роботи: Числове моделювання процесу термічного окислення кремнію.



Лабораторна робота 4

Тема роботи: Числове моделювання процесу рідинного травління напівпровідникових структур.



Лабораторна робота 5

Тема роботи: Числове моделювання різкого ступінчастого p-n- переходу у стані термодинамічної рівноваги.


ІV. ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

З метою сприяння більш поглибленого вивчення студентом теоретичного матеріалу, формування навиків використання набутих знань для розв’язку практичних задач в курсі передбачено індивідуальні завдання у вигляді курсової роботи.


Курсова робота представляє собою проектування технологічного циклу виготовлення заданого напівпровідникового пристрою та розрахунок параметрів однієї з технологічних операцій або підготовку та проведення доповіді на одну з нижчеперелічених тем:


  1. Модель p-n – переходу.

  2. Модель Гуммеля-Пуна.

  3. Модель управління зарядом.

  4. Класична модель Еберса-Молла.

  5. Передаточна модель Еберса-Молла.

  6. Модифікована модель Еберса-Молла.

  7. Малосигнальні еквівалентні схеми біполярних транзисторів.

  8. Частотні властивості біполярних транзисторів.

  9. Моделі польових транзисторів з вбудованим каналом.

  10. Моделі польових транзисторів з індукованим каналом.

  11. Моделі польових транзисторів з бар’єром Шотткі.

  12. Моделі польових транзисторів з керуючим p-n – переходом.

  13. Малосигнальні еквівалентні схеми польових транзисторів.

  14. Частотні властивості польових транзисторів.

  15. Особливості МОП транзисторів з малими геометричними розмірами.

  16. Моделі тиристорів.

  17. Особливості схемних моделей активних компонентів у НВЧ діапазоні.

  18. Моделювання субмікронних ефектів в польових НВЧ транзисторах.

  19. Експериментальні методи визначення параметрів еквівалентних схем.

  20. Фундаментальна система рівнянь.

  21. Квазігідродинамічне наближення.

  22. Гідродинамічне наближення.

  23. Локально-польове наближення.

  24. Дифузійно-дрейфове та дрейфове наближення.

  25. Метод регіональних наближень.

  26. Метод Гуммеля розв’язку повної системи рівнянь переносу.

  27. Метод розподілених еквівалентних схем.

  28. Моделювання механізмів зниження виходу годних ІС.

  29. Програмне забезпечення для моделювання напівпровідникових приладів.

  30. Програмне забезпечення для моделювання технологічних процесів.


V. КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ
З метою контролю процесу засвоєння учбового матеріалу до курсу може бути введена одна контрольна роботи. Контрольна робота проводиться перед заліком. Контрольна робота може охоплювати весь матеріал курсу.

VІ. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Основна мета курсу – закріпити навички роботи студентів з обчислювальною технікою, навчити основним прийомам моделювання з урахуванням сучасних тенденцій розвитку цієї області діяльності, прищепити їм вміння розв’язувати за допомогою ЕОМ реальні науково-технічні та інженерні задачі різного рівня складності.

При цьому основна задача курсу навчити студентів умінню використовувати існуючі моделі та будувати на їх основі нові моделі з урахуванням особливостей поставленої задачі.

При вивченні курсу основну увагу необхідно звернути на правильний вибір наближень, та правильну оцінку меж застосування моделей.

Для плідної роботи необхідно мати компьютерний клас з не менше, ніж 10-ю ПК типу CELERON 400 із 128 мегабайтами оперативної пам’яті та жорстким диском не менше 6 гігабайт (або більш потужних ПК), оснащених операційною системою Linux Red Hat 7 або новішою, чи системою Windows ХР або новішою. Крім того ПК повинні бути оснащені офісним програмним забезпеченням, математичним пакетом MatLab, а також засобами програмування на мові С++.

VI. НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ


Основна література



  1. Бубенников А.Н., Садовников А.Д. Физико-технологическое проектирование биполярных элементов кремниевых БИС. – М.: Радио и связь, 1991. – 288 с.

  2. Автоматизация проектирования технологических процессов изготовления БИС: Учеб. пособие /А.И.Петренко, Ю.С.Синекоп, Э.Бонат, М.Б. Погребинский, В.Н. Щеткин. – К.: УМК ВО, 1988. – 188 с.

  3. Основы технологии электронных приборов: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. школа, 1980 – 288 с.

  4. Барыбин А.А., Сидоров В.Г. Физико-технологические основы электроники. – СПб.: Издательство «Лань», 2001. – 272 с.

  5. Пирс К., Адамс А., Кац Л., Цай Дж., Сейдел Т., Макгиллис Д. Технология СБИС: В 2-х кн. Кн.1 Пер. с англ./ под ред. С. Зи. – М.: Мир, 1986. – 404 с.

  6. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Ионное травление микроструктур. – М: Сов. радио, 1979. – 104 с.

  7. Sigmund P. Theory of Sputtering. – Phys. Rev., 1969, v. 184, № 2, p. 383-416.

  8. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Расчет скорости ионного травления. – Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника, 1974, вып. 4 с. 35 – 33.

  9. Технология и аппаратура газовой эпитаксии кремния и германия / Скворцов И.М., Лапидус И.И., Орион Б.В. и др. М.: Энергия, 1978. – 136 с.

  10. A new model for the diffusion of Arsenic in Polysilicon / A.G. O’Nill, C. Hill, J. King at all.//J. Appl. Phys. – 1988. – Vol. 64, N 1/ - P. 167 – 174.

  11. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн.: Практ. пособие. Кн. 5. В.Я. Кремлев. Физико-топологическое моделирование структур элементов БИС/Под. ред. Г.Г. Казеннова. – М: Высш. шк., 1990. – 144 с.

  12. Польский Б.С. Численное моделирование полупроводниковых приборов. Рига: Зинатне, 1986. – 168 с.

Додаткова література

  1. Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 384 с.

  2. Прокопенко Ю.В., Татарчук Д.Д., Казміренко В.А. Обчислювальна математика: Навч. посіб. – К.:ІВЦ „Видавництво”Політехніка””, 2003. – 120 с.

Навчальна програма складена на основі освітньо-професійної програми СВО

6.050801 – “ мікро- та наноелектроніка

Розробник програми:



к.т.н. Д. Д. Татарчук
                                                                _________________/ Д. Д. Татарчук/


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка