Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy technologii układów i systemów
Koordynator przedmiotu:
Romuald BECK
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
PTUIS
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
uczestnictwo w zajęciach 30 godzin wykładu i 15 godzin laboratorium praca własna studenta w celu: - opanowania wiedzy podawanej na wykładzie - 25 godzin - przygotowania się do laboratorium wraz z przygotowaniem sprawozdania 10 godzin Łącznie w semestrze: 80 godzin
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
4
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład2h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium1h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Elka1 + Elka2 lub ELiU lub PP
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
- uzmysłowienie studentom roli jaką pełni technologia w wytwarzaniu układów scalonych i struktur MEMS/MOEMS oraz wzajemnych zależności i powiązań między konstrukcją (projektowaniem), wytwarzaniem (technologią) i oceną jego skutków (charakteryzacją i diagnostyką); - zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami związanymi z wytwarzaniem przyrządów, układów i całych systemów mikroelektronicznych, optoelektronicznych i mikromechanicznych; - zapoznanie studentów z możliwymi sposobami realizacji podstawowych zadań technologicznych (budowania nowych warstw, definiowania kształtów, modyfikowania właściwości elektrofizycznych i elektrochemicznych) ich cechami charakterystycznymi i ograniczeniami zarówno fundamentalnymi (nieprzekraczalnymi), jak i wynikającymi z aktualnego poziomu rozwoju tej dziedziny; - ukształtowanie u studentów świadomości uniwersalności zastosowań metod technologicznych w stosunku do wielkiej i różnorodnej grupy przyrządów, układów, czy nawet systemów; - ukształtowanie u studentów umiejętności twórczego i elastycznego posługiwania się zdobytą wiedzą w celu realizacji różnych zadań technologicznych; - zapoznanie praktyczne studentów (w ramach zajeć laboraotoryjnych) ze specyfika pracy w pomieszczeniach o podwyższonej czystości (clean-room); - zapoznanie praktyczne z podstawowymi procesami technologicznymi; - zapoznanie się praktyczne z powszechnie używanymi symulatorami procesów technologicznych, ich ograniczeniami i poprawnością odwzorowania rzeczywistości.
Treści kształcenia:
Czystość technologiczna jako warunek niezbędny dla tych technologii (ocena, wymagania, sposoby jej osiągania i zachowania) Przegląd niezbędnych do realizacji różnych zadań technologicznych grupy procesów; zakres ich stosowalności; ograniczenia fundamentalne i wynikające z aktualnego rozwoju techniki - procesy wytwarzania warstw: z udziałem podłoża (wysokotemperaturowe), bez udziału podłoża (metody chemicznego i fizycznego osadzania z fazy lotnej, w tym także metody posługujące się plazmą w.cz.) - procesy definiowania kształtów: maskowanie, trawienie i lift-off, litografia posługująca się promieniowaniem ultrafioletowym (fotolitografia), wiązką elektronów (elektronolitografia); procesy trawienia mokrego i suchego (plazma i jony); sposoby kontrolowania procesu i najczęściej spotykane defekty - procesy modyfikacji właściwości elektrofizycznych i elektrochemicznych: rekystalizacja i wygrzewanie; amorfizacja; domieszkowanie (dyfuzja wysokotemperaturowa i implantacja jonów); Zastosowanie poznanych procesów technologicznych do realizacji podstawowych typów przyrządów półprzewodnikowych (bipolarne i CMOS) oraz charakterystycznych zadań i elementów MEMS/MOEMS (uwalnianie elementów ruchomych, mikro-reaktory, ... itp.) Zajęcia laboratoryjne realizowane będą w laboratorium technologicznym IMiO PW (Zakładu Przyrządów Mikroelektroniki i Nanoelektroniki). Wykonywane w trakcie zajęć procesy technologiczne będą potem charakteryzowane za pomocą odpowiednich pomiarów. Praktyczna realizacja zadań technologicznych jest uzupełniona o prowadzone w trybie interaktywnym, na komercyjnych symulatorach (ATHENA firmy Silvaco, TRIM - IBM), symulacje procesów technologicznych. W czasie zajęć laboratoryjnych studenci będą także prowadzić, posługując się ogólnie znanymi modelami teoretycznymi, własne symulacje i obliczenia, które pozwolą na wyciągnięcie interesujących wniosków z wykonanych procesów, pomiarów i obliczeń.
Metody oceny:
wykład - 2 kolokwia sprawdzające w trakcie zajęć laboratoryjnych - prace sprawdzające oraz ocena sprawozdań merytorycznych z realizacji ćwiczenia
Egzamin:
nie
Literatura:
literatura podstawowa: R.B. Beck "Technologia krzemowa", PWN Warszawa 1991 literatura uzupełniająca: J. D. Plummer, M. . Deal, P.B. Griffin "Silicon VLSI Technology (Fundamentals, Practice and Modeling)" Perntice Hall inc. 2000 S. Wolf, R.N. Tauber "Silicon Processing for the VLSI Era" vol.1 Process Technology; Lattice Press
Witryna www przedmiotu:
nie posiada
Uwagi:
Przystąpienie do zajęć laboratoryjnych warunkuje odbycie przeszkolenia w zakresie zachowania się w pomieszczeniach typu clean-room oraz zasad BHP i PPOŻ.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka PTUiS_W1
Znajomość wymagań stawianych infrastrukturom technicznym niezbędnym do realizacji szeroko rozumianych technologii półprzewodnikowych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_W2
Znajomość (na poziomie podstawowym) procesów technologicznych, ich fundamentalnych i wynikających z aktualnego stanu techniki ograniczeń oraz pola ich zastosowań
Weryfikacja: dyskusja w ramach zajęć laboratoryjnych + kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_W3
Znajomość sposobów rozwiązywania podstawowych zadań technologicznych spotykanych w technologiach układów scalonych i struktur MOEMS
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_W4
Znajomość podstawowych sekwencji procesów technologicznych stosowanych przy wytwarzaniu układów scalonych i MOEMS
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_W5
Zrozumienie związku między obiektami, ich wzajemnym położeniem i ich właściwościami, a konstrukcją i parametrami wytwarzanych przyrządów i struktur.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_W6
Zrozumienie podstawowych ograniczeń na konstrukcje przyrządów i struktur wynikające z dostępnych procesów technologicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka PTUiS_U1
Umiejętność oceny możliwego zakresu zastosowań laboratorium technologicznego typu clean-room w zależności od jego klasy czystości i parametrów jego infrastruktury.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_U2
Umiejętność wyboru właściwego procesu technologicznego w zależności od funkcji pełnionej przez dany element struktury i jej oczekiwane parametry
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PTUiS_U3
Umiejętność zaprojektowania technologii (ciągu procesów technologicznych) obiektów lub prostych struktur
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe: