Profesores: Dra. Magali Estrada del Cueto, Dr. Arturo Escobosa Echavarría.

OBJETIVOS: Introducir al estudiante al estado del arte de la tecnología del silicio, aplicaciones fundamentales de los procesos tecnológicos básicos ya estudiados y complementación de los conocimientos sobre técnicas de depósito y ataque en seco de capas dieléctricas y semiconductoras, así como procesos fotolitográficos y algunos aspectos sobre caracterización y control de parámetros tecnológicos. Introducir al estudiante en procesos de fabricación de dispositivos orgánicos.

Como resultados el estudiante deberá saber:

1) Los procesos tecnológicos que se requieren para fabricar dispositivos discretos y circuitos integrados en base a silicio y materiales orgánicos:

2) Algunas técnicas de evaluación de los mismos como resistividad por 4 puntas y curvas C-V.

3) Deberá saber calcular un proceso de oxidación y caracterizarlo una vez obtenido.

4) Deberá conocer los pasos fundamentales de una secuencia tecnológica para realizar un circuito integrado CMOS. 

Metodología

El curso se impartirá mediante conferencias, ejercicios prácticos y sesiones en las que los alumnos se le asignarán temas para presentar y discutir. 

MODO DE EVALUACIÓN: La evaluación consistirá en preguntas orales o tareas asignadas durante el semestre, y un examen final escrito. 

Contenido:

TEMA1: INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA PLANAR, CONCEPTO DE TECNOLOGÍA LIMPIA.

TEMA 2: CARACTERISTICAS, APLICACIONES Y METODOS DE OBTENCIÓN DEL ÓXIDO DE SILICIO TÉRMICO.

2.1 Cinética de crecimiento, estructura y características de la interfaz SiO 2 -Si; estados superficiales, carga fija y móvil. Origen y naturaleza física y formas de disminuirlos mediante TTAT y TTBT. 
2.2. Métodos de obtención del SiO 2 térmico principales aplicaciones. 

TEMA 3: MEDICIÓN Y CONTROL DE PARÁMETROS TECNOLÓGICOS DE DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES.

3.1. Curvas C-V: fundamento teórico y aplicaciones fundamentales.

3.2. Aplicación de las curvas C-V de alta frecuencia a la determinación

De las propiedades de la interfase SiO2 – Si, determinación de la magnitud de la carga móvil, determinación de la concentración de impurezas en el semiconductor.

3.3. Medición de resistividad por 4 puntas.

3.4. Otras técnicas de caracterización y control.

TEMA 4: EPITAXIA.

                4.1 Epitaxia en haces moleculares (MBE).

                4.2 Epitaxia en fase de vapor (VPE). Nucleación, cinética de crecimiento.

                4.3 Procesos para silicio.

                4.4 Procesos para GaAs. Sistemas inorgánicos (haluros e hidruros), método metaorgánico.

                4.5 Epitaxia en fase líquida.

TEMA 5: IMPLANTACIÓN IÓNICA.

            5.1 Profundidad de penetración.

            5.2 Diseño de implantación.

            5.3 Recocido.

            5.4 Sistemas de implantación iónica.

5.5 Consideraciones del proceso.

TEMA 6: MÉTODOS DE DEPÓSITO Y APLICACIONES FUNDAMENTALES DE CAPAS DIELÉCTRICAS METÁLICAS Y SEMICONDUCTORAS.

6.1 Capas dieléctricas utilizadas en la tecnología Planar. Capas de óxido de silicio; capas de vidrio fosfosilicato; capas de vidrio brofosfosilicato; capas de nitruro de silicio; capas de polisilicio y silicio amorfo: características y aplicaciones.

6.2 Déposito químico a partir de la fase de vapor (CVD) y sus variantes: (APCVD, LPCVD, PECVD, RTCVD, MOCVD).

                        6.2.1. Depósito de SiO2;

                        6.2.2. Depósito de capas de vidrio fosfosilicato;

                        6.2.3. Depósito de capas de vidrio borofosfosilicato;

                        6.2.4. Depósito de capas de nitruro de silicio;

                        6.2.5. Depósito de capas de polisilicio y silicio mamorfo.

6.3 Características del equipamiento utilizado en la deposición química a partir de la fase de vapor.

6.4 Otros métodos de depósito de capas semiconductoras.

6.5 Técnicas de depósito de metales;

            6.5.1 Depósito de metales para contactos y metales refractarios.

TEMA 7: ATAQUE EN SECO DE CAOAS DEILÉCTRICA SEMICONCDUCTORAS Y METÁLICAS.

7.1 Métodos fundamentales de ataque en seco y principios físicos en los que se basan; descarga eléctrica auto-mantenida; fenómenos físicos asociados a la introducción de un electrodo en una descarga gaseosa.

7.2 Equipos más utilizados en los procesos de ataque con ayuda de plasma; equipos de tipo barril y de placas paralelas.

7.3 Equipos utilizados para el ataque por erosión catódica reactiva (RIE).

7.4 Ataques isotrópos y anisotrópos, principales características y aplicaciones; selectividad y control de dimensiones.

7.5 Aplicaciones fundamentales del ataque en seco.

TEMA 8: PROCESOS FOTOLITOGRÁFICOS EN LA MICROELECTRÓNICA.

            8.1 Introducción, concepto de máscaras, fotorresinas, preparación de máscaras.

            8.2 Tipos de fotolitografía óptica; situación actual y tendencias.

8.3 Fotolitografía con haz de electrones, equipos, fotorresina electrónica, la dispersión y el efecto de proximidad; aplicaciones.

            8.4 Otras técnicas litográficas en la microelectrónica.

TEMA 9: DIELÉCTRICOS ULTRA FINOS Y DE BAJA CONSTANTE DIELÉCTRICA PARA DISPOSITIVOS SEBMICROMÉTRICOS.

TEMA10: PROCESOS DE FABRICACIÓN DE DISPOSITIVOS EN BASE A MATERIALES ORGÁNICOS.

TEMA 11: EJEMPLO DE SECUENCIA TECNOLÓGICA INTERACCIÓN ENTRE LOS DIFERENTES PROCESOS QUE CONFORMAN LA SECUENCIA.

           

            11.1 Secuencia para realizar un C.I. CMOS:

BIBLIOGRAFÍA:

  • Grove, A.S., Physics and Technology of Semiconductor Devices, 1967.
  •  Press, 2002.
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