Microeletrônica. Prof. Fernando Massa Fernandes. Sala 5017 E.
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- Brian Gomes
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1 Microeletrônica Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br (Prof. Germano Maioli Penello)
2 Lei de Moore Revisão Transistores com dimensões menores que 20 nm! Pentium O número de transistores dobra a cada meses
3 Tecnologia CMOS Visão Geral Revisão Quantos MOSFETs existem em um processador atual? (a) ~ (b) ~ (c) ~ (d) ~ CMOS VLSI Very-Large Scale Integrated MOSFETs CMOS ULSI Ulta-Large Scale Integrated > 106 MOSFETs Dispositivo mais fabricado na história da humanidade!
4 Tecnologia CMOS Visão Geral Revisão Tecnologia planar. MOSFET. MOSFET (NMOS)Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor 95% dos CIs atuais são fabricados com tecnologia CMOS I. Confiável II. Baixo consumo de potência III.Baixo custo IV.Escalonável CMOS.
5 Tecnologia CMOS Visão Geral Revisão Par MOSFET Complementar. Inversor. Porta Nand. CMOS Tecnologia dominante na fabricação de CIs Leiaute Circuitos digitais (Lógica Booleana) Processadores Memórias Microcontroladores
6 Evolução do Transistor Revisão Metal/Óxido Polisilício/Óxido. (SOI) Polisilício/Isolante. Porta Tripla
7 Evolução do Transistor Revisão Metal/Óxido Polisilício/Óxido. (SOI) Polisilício/Isolante. Porta Tripla Fonte: Intel
8 Fabricação CMOS
9 Fazendo um CI O diâmetro mais comum de bolacha de Si é de 300 mm (12 in)
10 Etapas recorentes
11 19 Fazendo um CI - Oxidação Requer um ambiente com altas temperaturas (~1000 C) Si puro em contato com O2 tem como resultado: Si + O2 SiO2 Consome Si do substrato durante o processo de crescimento Método molhado crescimento mais rápido, mas pior qualidade elétrica Método seco crescimento mais lento, mas melhor qualidade elétrica
12 Fazendo um CI - Fotolitografia
13 Fotolitografia
14 20 Fotorresiste Spin coating - spinner Tipicamente ~3000 a 4000 rpm Durante alguns minutos. Fotolitografia
15 21 Fazendo um CI Principais etapas Processo CMOS padrão Oxidação Fotolitografia Revelação Corrosão química Limpeza Remoção do FR Difusão dos dopantes Metalização Passivação
16 Fazendo um CI Ex. de bolachas de 2, 4, 6 e 8 in
17 Microssoldadora (wirebonder) Fios de ligas de Au ou Al Diâmetro ~50 µm
18 Sala limpa Todas as etapas recorrentes são feitas em um ambiente controlado chamado de sala limpa. Indispensável na fabricação de CI, ela também é usada na industria farmacêutica, em áreas de biotecnologia, e outras áreas sensíveis à contaminação. A sala limpa foi inventada para determinar a idade da terra (4,54Bi anos)! (quantidade de chumbo em meteoritios Decaimento radioativo do Uranio)
19 Sala limpa Turbulenta Laminar Ambiente normal - 35,000,000 partículas/m3 com tamanhos acima de 0.5 m Sala Limpa Classe 100 (ISO 5) 3,520 partículas/m3 com tamanhos acima de 0.5 m Sala Limpa Classe 1 (ISO 3) 35 partículas/m3 com tamanhos acima de 0.5 m Sala limpa (ISO 1) 12 partículas/m3 com tamanhos acima de 0.3 m
20 Sala limpa Ambiente controlado: temperatura, umidade, fluxo de ar, descargas eletrostáticas, baixa quantidade de poluentes, poeira, partículas suspensas, vapores químicos A roupa é para proteger a sala limpa do usuário! Os móveis são feitos de materiais que não liberem partículas (teflon, aço inox)
21 Sala limpa (sala amarela) Sala onde a luz ambiente não contém radiação UV. O fotorresiste é sensível à radiação UV e pode ser manuseado nesta sala sem preocupação.
22 Projetando CMOS Fluxograma de desenvolvimento de um CI Projeto de Graduação Elan Gonçalves Costa (2018) *Parasitics capacitância e indutância parasíticas; junções pn e seus problemas
23 Projetando CMOS Principais tipos de projeto de CIs: Digital MOSFETs majoritariamente do tipo canal curto (short-channel) Analógico MOSFETs majoritariamente do tipo canal longo (long-channel) Sinal misto Casamento entre sinais digitais e analógicos (precisão) OPTO Para optoeletrônica (Fotodiodos)
24 Exemplos de Processos de fabricação comerciais CMOS padrão (circuitos digitais) CMOS HV (alta tensão) CMOS SOI (Silicon on Insulator) Para melhor isolamento e controle de canal SiGe-BiCMOS Alta freq (RF, micro-ondas) CMOS-OPTO Para optoeletrônica (Wafer especial-camada epitaxial) SiGe:C Sistemas Microeletromecânicos (MEMS)
25 Projeto de CI Electric VLSI Design System - ( Software CAD Gratuito para projeto de CIs Leiaute do Circuito Regras de projeto do leiaute
26 Projeto de CI LTspice Software gratuito para simulação de CIs Componentes modelados e código spice Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
27 Projeto de CI Ajustando Electric + LTSpice:
28 Projeto de CI Sistema Live: UbuntUERJ_beta Sistema operacional (Live) para rodar direto do DVD ou pendrive Electric e Ltspice pré-configurados
29 Circuito UERJ
30 Circuito UERJ Projeto de Graduação Elan Gonçalves Costa (2018)
31 Circuito UERJ Projeto de Graduação Elan Gonçalves Costa (2018)
32 Mosis.com Metal Oxide Semiconductor Implementation Service Uma das primeiras empresas de fabricação de CI Bolachas multiprojetos de Si para dividir os custos de fabricação (modelo de máscaras compartilhadas) Mosis recebe a bolacha processada depois da fabricação, corta e separa os chips (Dicing Machine). Os chips são empacotados e submetidos aos criadores do design. Fornece regras para o projeto de fabricação e parâmetros de simulação para o SPICE
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Microeletrônica Aula - 4 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php Fabricação da bolacha de Si /home/fernando/microeletronica/1_silicon
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Microeletrônica Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html (Prof. Germano Maioli Penello) Programa 1. Introdução
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Microeletrônica Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html (Prof. Germano Maioli Penello) 1 Fabricação Circuitos
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) 1 Visão geral do curso Níveis de abstração
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) 1 Sala limpa Turbulenta Laminar Ambiente
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Microeletrônica Germano Maioli Penello Contato Site http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2015-2.html gpenello@gmail.com Visão geral do curso Níveis de abstração Introdução CMOS Substrato
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 07 1 Relembrando - diodo Ao construir
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) 1 Pauta (09/04/2015) ÁQUILA ROSA FIGUEIREDO
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 07 1 Pauta ÁQUILA ROSA FIGUEIREDO
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Microeletrônica Aula 18 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php 2 Resistores, capacitores e Cap. 5 MOSFETs Já vimos todas as camadas
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Microeletrônica Aula 14 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html
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CIRCUITOS INTEGRADOS. Professor Adão de Melo Neto
CIRCUITOS INTEGRADOS Professor Adão de Melo Neto R = RESISTÊNCIA É A OPOSIÇÃO A CIRCULAÇÃO DA CORRENTE GERADA POR UMA TENSÃO OU DIFERENÇA DE POTENCIAL (medido em ohms) I = CORRENTE FLUXO DE ELÉTRONS DO
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 08 1 Atraso RC por um poço-n
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Microeletrônica Aula 12 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html
Ciclo de Palestras em Computação 09/11/2011
Ciclo de Palestras em Computação 9//2 Do Átomo ao Bit: desvendando o processo de fabricação de circuitos integrados e o impacto em arquitetura de processadores Ricardo R. Santos Introdução Transistor
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Microeletrônica Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fermassa@lee.uerj.br http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html (Prof. Germano Maioli Penello) Diodo As características DC
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8.7) Tecnologia MOS. MOS metal-óxido-semicondutor: um eletrodo de metal sobre um óxido isolante sobre um substrato de semicondutor
UFJF Fabrício FABRICIO Campos CAMPOS 8.7) Tecnologia MOS MOS metal-óxido-semicondutor: um eletrodo de metal sobre um óxido isolante sobre um substrato de semicondutor MOSFET - Metal Oxide Semiconductor
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www.johnloomins.org Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 14 1 Resistores,
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 09 1 Camadas de metal As camadas
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Microeletrônica Aula 7 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fermassa@lee.uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html (Prof.
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Microeletrônica Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fermassa@lee.uerj.br http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html (Prof. Germano Maioli Penello) Processos de poço-n e poço-p
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Eletrônica II Germano Maioli Penello gpenello@gmail.com http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/eletronica II _ 2015-1.html Aula 04 1 Revisão aula passada É comum ter situações temos um sinal de baixa intensidade
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 11 1 Pauta ÁQUILA ROSA FIGUEIREDO
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Microeletrônica Germano Maioli Penello http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica%20_%202015-1.html Sala 5145 (sala 17 do laboratorio de engenharia elétrica) Aula 09 1 Pauta ÁQUILA ROSA FIGUEIREDO
CIRCUITOS INTEGRADOS. Professor Adão de Melo Neto
CIRCUITOS INTEGRADOS Professor Adão de Melo Neto Revisão sobre Circuito Resistivo e Lei de Ohms R = RESISTÊNCIA É A OPOSIÇÃO A CIRCULAÇÃO DA CORRENTE GERADA POR UMA TENSÃO OU DIFERENÇA DE POTENCIAL (medido
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Microeletrônica Aula 16 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html
CIRCUITOS INTEGRADOS. Professor Adão de Melo Neto
CIRCUITOS INTEGRADOS Professor Adão de Melo Neto LEI DE OHMS e CIRCUITOS RESISTIVOS I = CORRENTE FLUXO DE ELÉTRONS DO POLO PARA O + (medido em amperes: A) V = TENSÃO Capacidade de fluxo de elétrons (medido
CIRCUITOS INTEGRADOS (Unidade 3)
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA TÉCNICO EM MECATRÔNICA DISCIPLINA: ELETRÔNICA INDUSTRIAL CIRCUITOS
9.1. Introdução Contexto (das aulas) Contexto (nosso processo)
Técnicas de Metalização 2012 9.1. Introdução Contexto (das aulas) Contexto (nosso processo) 9.2. Evaporação 9.3. Sputtering 1 Contexto da aula Método Czochralski : Si (lâminas) Obtenção de Materiais Filmes
4.9 Características Básicas dos CIs Digitais
CIs digitais são uma coleção de resistores, diodos e transistores fabricados em um pedaço de material semicondutor (geralmente silício), denominado substrato, comumente conhecido como chip. CIs digitais
8.4) Características da Série TTL Existem diversas subfamílias com diferentes características de capacidade, velocidade e potência TTL PADRÃO, 74 Não são mais indicados, outros dispositivos têm desempenho
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Microeletrônica Aula 18 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html
Oxidação térmica e processos PECVD
5 Oxidação térmica e processos PECVD 2012 5.1. Introdução Contexto (das aulas) Contexto (nosso processo) 5.2. Oxidação Térmica do Silício 5.3. Deposição de SiO 2 por PECVD 1 Contexto da aula Obtenção de
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Microeletrônica Aula 22 Prof. Fernando Massa Fernandes Sala 5017 E fernando.fernandes@uerj.br https://www.fermassa.com/microeletronica.php http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/microeletronica_2016-2.html
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