Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное учреждение высшего
профессионального образования
«Московский институт электроники и математики -
Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета "Высшая школа экономики"
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
«Проектирование и технология электронной компонентной базы»
для направления 210100.68 Электроника и наноэлектроника подготовки магистра
для магистерской программы «Инжиниринг в электронике»
Авторы программы:
Лапшинов Б.А., к.т.н., доц., email: boris.lapshinov@miem.edu.ru,
Харитонов И.А. к.т.н., проф., email: ikharitonov@hse.ru
Одобрена на заседании кафедры
«Электроника и наноэлектроника» «____»____________ 2013 г.
Зав. кафедрой К.О. Петросянц____________________
Рекомендована профессиональной коллегией
УМС по электронике «____»____________ 20 г.
Председатель С.У. Увайсов_______________________
Утверждена Учёным советом МИЭМ «____»_____________20 г.
Ученый секретарь В.П. Симонов __________________
Москва 2013
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы
Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 210100 - Электроника и наноэлектроника, обучающихся по магистерской программе «Инжиниринг в электронике», изучающих дисциплину «Проектирование и технология электронной компонентной базы»/
Программа разработана в соответствии с:
Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению подготовки магистра 210100.68 «Электроника и наноэлектроника»;
Образовательной программой подготовки магистра 210100.68 «Электроника и наноэлектроника»;
Рабочим учебным планом университета по направлению подготовки магистра 210100.68 «Электроника и наноэлектроника», магистерская программа «Инжиниринг в электронике», утвержденным в 2013 г.
Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины "Проектирование и технология электронной компонентной базы" является формирования у студентов знаний о методах проектирования электронной компонентной базы современных и перспективных изделий микро- и наноэлектроники, назначении, физических принципах и методики выполнения основных технологических процессов производства приборов микро- и наноэлектроники.
Компетенции обучающегося,
формируемые в результате освоение дисциплины
В результате освоения дисциплины «Проектирование и технология электронной компонентной базы» студент должен:
- изучить физические принципы и основные технологические процессы формирования структур приборов твердотельной электроники;
- изучить физические принципы и технологические процессы сборки приборов твердотельной электроники;
- изучить конструктивные особенностей приборов твердотельной электроники;
- изучить методы расчета, проектирования, конструирования и модернизации электронной компонентной базы с учетом заданных требований и с использованием систем автоматизированного проектирования;
- изучить современные программные средства для проектирования и конструирования приборов, схем и устройств электроники и наноэлектроники различного функционального назначения;
В результате освоения дисциплины «Проектирование и технология электронной компонентной базы» студент осваивает следующие компетенции:
Компетенция
|
Код по
ФГОС
|
Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата)
|
Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции
|
Способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень.
|
ОК-1
|
Подготовка к практическим занятиям, обсуждение тем домашних заданий, подготовка к написанию реферата
|
Посещение лекций, подготовка к практическим занятиям
и работа на них, написание реферата
|
Способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности
|
ОК-7
|
Выбирает необходимые технологические процессы, оценивает режимы их выполнения, изучает и анализирует методы проектирования приборов, изучает соответствующие литературные источники
|
Подготовка реферата, дискуссии на практических занятиях,
|
Готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования электронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения, подготавливать технические задания на выполнение проектных работ
|
ПК-8
|
Работает на практических занятиях, рассчитывает режимы выполнения технологических процессов, анализирует схемотехнические решения
|
Активность на практических занятиях, написание реферата
|
Способность проектировать устройства, приборы и системы электронной техники с учетом заданных требований
|
ПК-9
|
Выбирает необходимые технологические процессы, конструктивно-технологические параметры ЭКБ, схемотехнические решения электронных узлов , проводит требуемые расчеты схем.
|
Активность на практических занятиях, самостоятельная работа, написание реферата,
|
Способностью владеть методами проектирования технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства
|
ПК-12
|
Изучает и анализирует технологические варианты изготовления приборов, методы их проектирования, изучает соответствующие литературные источники
|
Посещение лекций, подготовка к практическим занятиям
и работа на них, изучение литературных источников
|
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина " Проектирование и технология электронной компонентной базы " относится к базовой части Профессионального цикла.
Дисциплина требует наличия у студента знаний, умений и навыков, полученных в ходе изучения дисциплин бакалавриата «Физика», «Химия», «Материалы электронной техники», «Теоретические основы электротехники», «Физические основы электроники», «Основы технологии электронной компонентной базы».
Для изучения дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:
ОК-1 – Способность владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;
ОК-2 - Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности;
ПК-1 – Способность представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики;
ПК-6 – Способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии;
ПК-14 – Способность выполнять работы по технологической подготовке производства материалов и изделий электронной техники;
ПК-18 – Способность собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники;
ПК-21 – Готовность анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций.
Дисциплина " Проектирование и технология электронной компонентной базы ":
- изучается на первом курсе магистратуры в 3 модуле;
- имеет междисциплинарные связи с дисциплинами
Электронная компонентная база (1 модуль),
Методы математического моделирования (1, 2 модули),
Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники» (1. 2 модули),
Проектирование аналоговых и цифровых устройств (2, 3, 4 модули),
Микросхемотехника (2, 3, 4 -модули).
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:
Проектирование аналоговых и цифровых устройств;
Микросхемотехника
Моделирование полупроводниковых приборов и элементов микро- и наноэлектроники
Конструирование и технология радиоэлектронных средств космических аппаратов
Тематический план учебной дисциплины
№
|
Название раздела
|
Всего часов
|
Аудиторные часы
|
Самостоя-тельная работа
|
Лекции
|
Семинары
|
Практические занятия
|
1
|
Основные технологические процессы микроэлектронного производства
|
|
2
|
|
4
|
14
|
2
|
Возможности, ограничения и перспективы развития литографических, плазменных и плазмохимических процессов производства
|
|
2
|
|
4
|
10
|
3
|
Современные подходы к автоматизированному проектированию электронной компонентной базы.
|
|
2
|
|
4
|
6
|
4
|
Автоматизированное проектирование структур электронных компонентов
|
|
2
|
|
4
|
15
|
5
|
Автоматизированное проектирование интегральных схем различной степени интеграции
|
|
2
|
|
4
|
15
|
Формы контроля знаний студентов
-
Тип контроля
|
Форма контроля
|
1 год
|
Параметры
|
3 модуль
|
4 модуль
|
Текущий
(неделя)
|
Контрольная работа
|
|
|
|
Эссе
|
|
|
|
Реферат
|
|
|
|
Коллоквиум
|
|
|
|
Домашнее задание
|
*
|
|
|
Промежуточный
|
Зачет
|
*
|
|
устный
|
|
Экзамен
|
|
|
|
Итоговый
|
Экзамен
|
|
|
|
Критерии оценки знаний, навыков
Текущий контроль предусматривает учет активности студентов в ходе проведения семинаров, выступлений по конкретному разделу, консультаций с преподавателем.
Промежуточный контроль предусматривает в срок выполненную домашнюю работу.
Итоговый контроль –зачет– проводится в устной форме по соответствующим билетам.
Активность на практических занятиях оценивается по следующим критериям:
- ответы на вопросы, предлагаемые преподавателем
- обсуждение сложных вопросов по предложенной тематике
- письменные ответы на тестовые вопросы
Оценки по всем формам текущего контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.
Содержание дисциплины
Тема 1. Введение. Технологические особенности производства электронной компонентной базы. Цели и задачи дисциплины. Микроэлектронные приборы – основа электронной компонентной базы. Характеристика и технологические особенности микроэлектронного производства. Основные типы приборов твердотельной электроники.
Тема 2. Основные технологические процессы микроэлектронного производства.
Физические основы и технологические особенности основных технологических процессов – формирования тонкопленочных диэлектрических и проводящих покрытий, модификации электрофизических свойств полупроводников, осуществления локальности обработки (литографические процессы).
Тема 3. Возможности, ограничения и перспективы развития литографических процессов.
Основные цели и задачи литографических процессов. Фоторезисты и их свойства. Фотолитография и основные этапы ее проведения. Физические и технологические ограничения фотолитографии. Основы УФ- , рентгено-, электроно- и ионолитографии, их возможности и проблемы.
Тема 4. Плазменные и плазмохимические процессы в технологии производства электронной компонентной базы. Взаимодействие энергетических ионов с материалами. Физико-химические процессы в низкотемпературной газоразрядной плазме. Процессы травления и очистки материалов с использованием НГП. Основы ионного травления, плазмохимического травления и ионно-химического травления материалов. Перспективы использования методов в технологиях производства электронной компонентной базы.
Тема 5. Современные подходы к автоматизированному проектированию электронной компонентной базы.
Проектирование «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Поведенческое описание работы устройства. Физическое , логическое и схемотехническое проектирование. Верификация полученного проекта. Системы автоматизированного проектирования электронной компонентной базы.
Тема 6. Автоматизированное проектирование структур электронных компонентов.
Проектирование структур электронных компонентов с помощью пакетов приборно-технологического проектирования. Расчет технологических параметров структур полупроводниковых приборов. Расчет характеристик полупроводниковых структр различных технологий.
Тема 7. Автоматизированное проектирование интегральных схем различной степени интеграции.
Проектирование топологии интегральных схем различной степени интеграции топологии с помощью топологических редакторов. Топологические нормы и ограничения. Проектирование схемных фрагментов интегральных схем. Расчеты динамических и статических характеристики фрагментов схем.
Тема 8. Проектирование перспективных электронных компонентов микро- и наноэлектроники.
Особенности проектирования субмикронных, сверхбыстродействующих и высокочастотных компонентов. Особенности проектирования оптоэлектронных компонентов.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
Королев М.А. Технология, конструкции и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем: в 2 ч.\/ М.А. Королев, Т.Ю. Крупкина, М.А. Ревелева; под общей ред. Ю.А. Чаплыгина. –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. Ч.1: Технологические процессы изготовления кремниевых интегральных схем и их моделирование. – 2007.
Киреев В.Ю. Введение в технологии микроэлектроники и наноэлектроники. – 2008.
В.Ю. Киреев, А.А. Столяров. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы. – 2006.
Л.А. Коледов. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. - 2008.
Лапшинов Б.А. Технология литографических процессов. Учеб. пособ. М.: МИЭМ, 2011.
Казённов, Г.Г. Основы проектирования интегральных схем и систем // Г.Г. Казённов. – М.: БИНОМ. Лаборотория знаний, 2009. – 295 с.
Петросянц К.О., Харитонов И.А., Стародубов А.Ю. Моделирование работы цифровых устройств с помощью программы PSPICE// РИС МИЭМ, 2005.
б) Дополнительная литература
Плазменные процессы в производстве изделий электронной техники. В 3-х т. Мн.: ФУАинформ, 2000.
Попов В.Ф., Горин Ю.Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии: Учеб. Пособие для вузов. М. : Высш.шк., 1988.
Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. – М.: Радио и связь, 1991.
Технология СБИС /Под ред. С.Зи. Т 1, 2. – М.: Мир, 1986.
Бродуай И., Мерей Д. Физические основы микротехнологии. – М.: Мир, 1985.
А. Бухтев, Методы и средства проектирования систем на кристалле, // Chip News», 2003 №4.
Разевиг В.Д. Система проектирования ORCAD 9.2. // Москва, Солон-Р, 2003.
Горячкин Ю. В. Физико-топологическое моделирование в САПР ТСАД / Ю. В. Горячкин, С. А. Нестеров, Б. П. Сурин. – Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2006. 124 с. – (Учебники Мордовского университета).
Технология СБИС /Под ред. С.Зи. Т 1, 2. – М.: Мир, 1986.
Рекомендации по использованию информационных технологий:
Помимо книг, учебников и статей в журналах, студенты могут широко использовать интернет-ресурсы при изучении дисциплины.
Авторы программы к.т.н., доцент: _____________ Лапшинов Б.А.
к.т.н., профессор ______________ Харитонов И.А.
|
