هدف از این آموزش، آشنایی فراگیران با مقدمه ای بر ساخت ادوات نیمه هادی است. در این آموزش سعی شده است تمامی مفاهیم به صورت کامل آموزش داده شوند و لذا پس از گذراندن این آموزش، دانشجویان و دانش پژوهان به صورت کامل با فرایندهای ساخت ادوات نیمه هادی آشنا می شوند. درس تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی یکی از دروس اصلی در کارشناسی ارشد و دکتری برای رشته های الکترونیک، فیزیک و… است. در همین راستا در این آموزش سعی شده است تمامی فرآیندهای ساخت ادوات نیمه هادی اعم از: لایه نشانی، اکسیداسیون، فوتولیتوگرافی، زدایش، نفوذ و کاشت یون به صورت کامل آموزش داده شود. در این آموزش در درس آخر با توجه به آموزه های درس های قبلی، فرایند ساخت ترانزیستور MOS کامل شرح داده می شود.
آموزش تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی
مهندس امیرحسین مهرفر دانشجوی دکترای مهندسی برق - الکترونیک در دانشگاه صنعتی مالک اشتر هستند. زمینه های تخصصی ایشان، الکترونیک نوری، ادوات نیمه هادی و نانوالکترونیک است. از پروژه های تخصصی کاری ایشان، طراحی آشکارساز ژرمانیومی مجتمع شده به همراه موج بر نوری است. به علاوه ایشان سابقه فعالیت در حوزه های هوش مصنوعی، طراحی سیستم های دیجیتال و زبان های برنامه نویسی را دارند.
چکیده آموزش
توضیحات تکمیلی
پیشرفت روزافزون قطعات الکترونیکی، وابسته به ساخت ادوات در ابعاد میکرو و نانو است. هر ساله ابعاد ترانزیستورهایی که بر روی یک تراشه ساخته می شوند، کاهش یافته و موجب افزایش تعداد این ترانزیستورها بر روی یک تراشه می شوند که این امر به نوبه خود باعث بهبود عملکرد می شود. ساخت ادوات در ابعاد میکرو و نانو باعث پیدایش علوم جدیدی مانند: میکروالکترومکانیک، مدارات مجتمع نوری، زیست حسگرها و… شده است و علاوه بر این، درس تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی یکی از دروس مهم برای دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری رشته های الکترونیک، فیزیک و… محسوب می شود که در همین راستا و در این فرادرس به صورت کامل به آموزش این درس می پردازیم.
هدف از این آموزش، آشنایی فراگیران با مقدمه ای بر ساخت ادوات نیمه هادی است. در این آموزش سعی شده است تمامی مفاهیم به صورت کامل آموزش داده شوند و لذا پس از گذراندن این آموزش، دانشجویان و دانش پژوهان به صورت کامل با فرایندهای ساخت ادوات نیمه هادی آشنا می شوند. درس تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی یکی از دروس اصلی در کارشناسی ارشد و دکتری برای رشته های الکترونیک، فیزیک و… است. در همین راستا در این آموزش سعی شده است تمامی فرآیندهای ساخت ادوات نیمه هادی اعم از: لایه نشانی، اکسیداسیون، فوتولیتوگرافی، زدایش، نفوذ و کاشت یون به صورت کامل آموزش داده شود. در این آموزش در درس آخر با توجه به آموزه های درس های قبلی، فرایند ساخت ترانزیستور MOS کامل شرح داده می شود.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: کاربرد فناوری ساخت در ابعاد میکرو و نانو
- مقدمه
- کاربرد ساخت ادوات در ابعاد میکرو و نانو
- صنعت نیمه هادی (قانون مور)
- درآمد حاصل از صنعت نیمه هادی
- اولین مدارات مجتمع
- روند ساخت مدارات مجتمع
- مدارات مجتمع بر پایه پیوند رشد یافته و آلیاژی
- مدارات مجتمع بر پایه فرایند دو بار نفوذ
- مدارات مجتمع بر پایه فرایند سطحی
- نیمه هادی ها
- خواص سیلیسیم ذاتی
- کاربرد نفوذ ناخالصی در سیلیسیم
- مدل های تشریح خواص نیمه هادی
- مدل نواری سیلیسیم نوع N و P
- ادوات الکترونیکی
- دیود PN
- ترانزیستور BJT
- ترانزیستور MOS
- فناوری CMOS
- درس دوم: مقدمه ای بر فناوری سیلیسیم
- بلور
- سلول واحد
- محاسبه ضرایب صفحات بلور (اندیس میلر)
- ساختار شبکه سیلیسیم
- نقص در بلور
- سیلیسیم
- رشد بلور سیلیسیم
- بسترهای سیلیسیمی
- الزامات برای ساخت ادوات الکترونیکی
- اتاق تمیز
- تمیز کردن سطح قرص
- جذب آلودگی
- درس سوم: لایه نشانی
- لایه نشانی
- پوشش پله ای
- پر کردن کانال یا سوراخ
- روش های لایه نشانی
- لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD)
- لایه نشانی به روش APCVD
- لایه نشانی به روش LPCVD
- لایه نشانی به روش PECVD
- لایه نشانی به روش HDPCVD
- لایه نشانی بخار فیزیکی (PVD)
- لایه نشانی به روش تبخیر
- لایه نشانی پراکنشی (Sputtering)
- لایه نشانی پراکنشی DC
- لایه نشانی پراکنشی واکنشی (co-sputter)
- لایه نشانی پراکنشی RF
- روش های دیگر لایه نشانی در سامانه پراکنشی
- لایه نشانی مواد مختلف
- لایه نشانی سیلیسیم تک بلور
- لایه نشانی پلی سیلیسیم
- لایه نشانی نیترید سیلیسیم
- لایه نشانی اکسید سیلیسیم
- لایه نشانی آلومینیوم
- لایه نشانی تیتانیوم
- لایه نشانی تنگستن
- لایه نشانی مس
- روش های اندازه گیری
- روش اندازه گیری بیضی سنجی (Ellipsometry)
- روش اندازه گیری ترازوی ظریف بلور کوارتز (QCM)
- درس چهارم: اکسیداسیون
- اکسیداسیون
- کاربردهای لایه اکسید سیلیسیم (SiO)
- خصوصیات لایه اکسید سیلیسیم
- حجم سیلیسیم مصرف شده در فرایند اکسیداسیون
- نقص های الکتریکی در فصل مشترک Si/SiO
- انواع فرایند اکسیداسیون
- سامانه اکسیداسیون
- مدل اکسیداسیون (خطی - سهموی)
- خلاصه معادلات اکسیداسیون
- مثال برای اکسیداسیون
- محدودیت های مدل خطی - سهموی
- پارامترهای موثر بر اکسیداسیون
- روش های مشخصه یابی اکسید
- اندازه گیری های فیزیکی
- اندازه گیری های نوری
- اندازه گیری های الکتریکی
- درس پنجم: فوتولیتوگرافی
- فوتولیتوگرافی
- مراحل فرایند فوتولیتوگرافی
- قسمت های مختلف فرایند فوتولیتوگرافی
- منابع نوری
- سامانه های نوردهی
- سامانه نوردهی تماسی
- سامانه نوردهی مجاورتی
- سامانه نوردهی تصویری
- اثرات پراش
- سامانه های تصویری (پراش فرانهوفر)
- قدرت تفکیک (رزولوشن)
- عمق وضوح
- مثال برای قدرت تفکیک و عمق وضوح
- تابع تبدیل مدولاسیون (MTF)
- سامانه های تماسی و مجاورتی (پراش فرنل)
- محافظ حساس به نور (فوتورزیست)
- پارامترهای ماده حساس به نور
- محافظ حساس به نور خط g و (i (DNQ
- محافظ حساس به نور ماورای بنفش (DUV)
- خواص و ویژگی های محافظ حساس به نور
- مهندسی نقاب
- مهندسی نقاب با تصحیح اثر شعاع های نور نزدیک به هم
- مهندسی نقاب با انتقال فاز
- روش های ساخت سامانه های نوردهی
- نقش نگاری پرتوی الکترونی
- نقش نگاری پرتو X
- درس ششم: زدایش
- زدایش
- زدایش همسانگرد و زدایش غیر همسانگرد
- زدایش تر
- مثال برای زدایش تر
- بایاس زدایش و بیش زدایش
- مثال برای بیش زدایش و بایاس زدایش
- درجه زدایش همسانگرد
- مثال برای درجه زدایش همسانگرد
- زدایش تر مواد مختلف
- زدایش وابسته به جهت بلوری
- زدایش خشک
- فرایند زدایش شیمیایی در زدایش پلاسما
- فرایند زدایش فیزیکی در زدایش پلاسما
- زدایش تقویت شده با یون
- انواع سامانه های زدایش خشک (پلاسما)
- زدایش پلاسما در زدایش گرهای بشکه ای
- زدایش پلاسما در سامانه های با صفحات موازی
- زدایش در سامانه های پلاسمای بسیار چگال
- زدایش پراکنشی و کنگره زنی
- مقایسه روش های مختلف زدایش
- زدایش خشک مواد مختلف
- روش های اندازه گیری
- درس هفتم: نفوذ
- نفوذ
- حد حلالیت آلاینده در جامد
- حد حلالیت الکتریکی در جامد
- بررسی فرایند نفوذ
- پاسخ گوسی در محیط بی نهایت
- پاسخ گوسی نزدیک به سطح
- پاسخ تابع خطا در محیط بی نهایت
- پاسخ تابع خطا در نزدیکی سطح
- تفاوت تابع خطا و پاسخ گوسی
- ضریب نفوذ ذاتی آلاینده در سیلیسیم
- آلاینده با نفوذ سریع و کند
- نفوذ پیاپی
- مثال اول برای نفوذ
- مثال دوم برای نفوذ
- سامانه نفوذ
- چرخه حرارتی سریع (RTA)
- تفاوت کوره با چرخه حرارتی سریع
- روش های اندازه گیری
- طیف سنجی جرم یونی ثانویه (SIMS)
- مقاومت پخش شدگی
- مقاومت صفحه ای
- برش مقطعی TEM
- سنجش الکتریکی دوبعدی با استفاده از میکروسکوپ پروب روبشی
- اندازه گیری الکتریکی معکوس
- درس هشتم: کاشت یون
- کاشت یون
- تفاوت کاشت یون و نفوذ
- مزایا و معایب کاشت یون
- فرایند کاشت یون
- مثال برای کاشت یون
- سامانه کاشت یون
- اتلاف انرژی یون
- توقف هسته ای
- توقف الکترونی
- ایجاد نقص
- ترمیم حرارتی نقص
- رشد هم بافته فاز جامد
- درس نهم: فناوری پسین
- فناوری پسین
- تاثیر خطوط ارتباطی بر عملکرد تراشه
- اتصالات آلومینیومی
- رشد تپه گونه
- کوچ الکتریکی
- اتصال اهمی و شاتکی
- مواد سیلیسایدی در خطوط ارتباطی
- فلز برای مسطح سازی
- فلز کاری چند لایه
- دی الکتریک
- تسطیح در ساختارهای پسین
- تسطیح با زدایش بازگشتی
- تسطیح با CMP
- روش های اندازه گیری
- اندازه گیری های مورفولوژی
- اندازه گیری های الکتریکی
- اندازه گیری های تصویربرداری
- اندازه گیری های شیمیایی و ساختاری
- اندازه گیری های مکانیکی
- درس دهم: فرایند ساخت ترانزیستور MOS
- فناوری CMOS
- مراحل ساخت ترانزیستور MOS بر پایه فناوری CMOS
- انتخاب بستر
- ایجاد نواحی فعال
- جداسازی افزاره ها
- ایجاد چاه های N و P
- انتخاب های موجود برای ایجاد چاه ها و نواحی فعال
- تشکیل گیت
- تشکیل درین با آلایش کم
- ایجاد سورس و درین
- تشکیل اتصالات و خطوط ارتباطی محلی
- ایجاد لایه های فلزی چندسطحه
مفید برای رشته های
- مهندسی برق - الکترونیک
- فیزیک
آنچه در این آموزش خواهید دید:
پیش نیاز
پیش نمایش‌ها
۱.
کاربرد فناوری ساخت در ابعاد میکرو و نانو
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۶ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۲.
مقدمه ای بر فناوری سیلیسیم
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۸ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۳.
لایه نشانی
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۱۴ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۴.
اکسیداسیون
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۵.
فوتولیتوگرافی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۶.
زدایش
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۷.
نفوذ
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۸.
کاشت یون
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۹.
فناوری پسین
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۰.
فرایند ساخت ترانزیستور MOS
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
راهنمای سفارش آموزش‌ها
.svg)
در مورد این آموزش یا نحوه تهیه آن سوالی دارید؟
- با شماره تلفن واحد مخاطبین ۵۷۹۱۶۰۰۰ (پیش شماره ۰۲۱) تماس بگیرید. - تمام ساعات اداری
- با ما مکاتبه ایمیلی داشته باشید (این لینک). - میانگین زمان پاسخ دهی: ۳۰ دقیقه
اطلاعات تکمیلی
| نام آموزش | آموزش تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی |
|---|---|
| ناشر | فرادرس |
| شناسه اثر | ۸–۱۲۴۵۲–۰۷۴۹۲۴ (ثبت شده در مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد) |
| کد آموزش | FVEE115 |
| مدت زمان | ۷ ساعت و ۲ دقیقه |
| زبان | فارسی |
| نوع آموزش | آموزش ویدئویی (لینک دانلود) |
| حجم دانلود | ۳۹۵ مگابایت (کیفیت ویدئو HD با فشرده سازی انحصاری فرادرس) |
نظرات