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Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (PiBa)5 ECTS (englische Bezeichnung: Process Integration and Device Architecture)
Modulverantwortliche/r: Lothar Frey Lehrende:
Lothar Frey
Startsemester: |
SS 2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Prozessintegration und Bauelementearchitekturen
(Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey, Di, 14:15 - 15:45, Hans-Georg-Waeber-Saal)
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Übungen zu Prozessintegration und Bauelementearchitekturen
(Übung, 2 SWS, Christian David Matthus, Fr, 8:15 - 9:45, 0.111, Hans-Georg-Waeber-Saal)
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Exkursion Technologie der Silicium-Halbleiterbauelemente (optional)
(Exkursion, 1 SWS, Anwesenheitspflicht, Assistenten, Wird in den Veranstaltungen des Lehrstuhls bekannt gegeben)
Empfohlene Voraussetzungen:
Kenntnisse aus den Vorlesungen Halbleiterbauelemente und Technologie Integrierter Schaltungen von Vorteil
Inhalt:
In dieser Vorlesung werden die physikalischen Anforderungen an integrierte Bauelemente und deren Umgebung definiert und Lösungsansätze anhand von Prozess-Sequenzen vorgestellt.
Insbesondere soll dabei dargelegt werden, wie durch die stetige Verkleinerung der Strukturen neue prozesstechnische Verfahren zur Einhaltung der an die Technologie gestellten Forderungen notwendig werden.
Zu Beginn werden kurz die Methoden der Herstellung vorgestellt. Die für Mikroprozessoren und Logikschaltungen notwendigen CMOS-Bauelemente werden im Anschluss behandelt. Danach wird die zugehörige CMOS-Technik betrachtet. Der nächste Vorlesungsabschnitt widmet sich den statischen und dynamischen Speichern, hier werden sowohl die wichtigsten Speicherarten (DRAM, SRAM, EPROM, Flash) vorgestellt, als auch die notwendigen Technologieschritte. Es folgt die Bipolartechnik und die BiCMOS-Technik, bei der sowohl CMOS, als auch Bipolarschaltungen auf einem Chip integriert werden. Ein kurzes Kapitel befasst sich mit dem Aufbau von Leistungsbauelementen. Die Problematik der Metallisierung sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik, die für alle Bauelemente ähnlich ist, wird im Anschluss behandelt. Das letzte Kapitel beinhaltet Aspekte zur Ausbeute und Zuverlässigkeit von Bauelementen.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
- Anwenden
- beschreiben den Aufbau von Halbleiterbauelementen
erklären die grundlegende Funktionsweise von Bauelementen und Grundbausteinen intergrierter Schaltungen
beschreiben die stetige technologische Weiterentwicklung der Bauelemente - Analysieren
- analysieren den Einfluss von Prozesssequenzen auf die Eigenschaften der Halbleiterbauelemente
- Evaluieren (Beurteilen)
- beurteilen die Vorteile und Grenzen von Prozesssequenzen für moderne Bauelemente
Literatur:
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: Halbleitertechnologie
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Prozessintegration und Bauelementearchitekturen)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 4 Elektronische Bauelemente, Schaltungen und Systeme)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Prozessintegration und Bauelementearchitekturen_ (Prüfungsnummer: 66501)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016, 2. Wdh.: keine Wiederholung
- Termin: 29.07.2015, 14:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 16.02.2016, 09:30 Uhr, Ort: Raum 0.111, Cauerstr. 6, 91058 Erlangen
Termin: 26.07.2016, 16:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 05.04.2017, 10:00 Uhr, Ort: LS
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