Docente/i: Guido Torelli  

Denominazione del corso: Tecnologie dei circuiti integrati
Codice del corso: 064100
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Obiettivo fondamentale del corso è fornire agli allievi le conoscenze relative alle tecnologie di fabbricazione dei circuiti monolitici integrati su silicio. Al termine del corso, lo studente conoscerà i principi di base dell’integrazione monolitica (in particolare della tecnologia CMOS), e dovrà essere in grado di valutare l’impatto della tecnologia sulla fabbricazione e sulle prestazioni dei circuiti integrati. Saranno inoltre fornite le conoscenze di base relative ai componenti piezoelettrici ed elettrostrittivi. Il corso è diretto agli allievi che svolgeranno la propria attività nei settori della progettazione, della produzione, dell’applicazione e della gestione dei circuiti integrati e degli apparati e dei sistemi elettronici che li includono.

Programma del corso

Componenti piezoelettrici ed elettrostrittivi
La piezoelettricità. Cristalli di quarzo: caratteristiche elettriche; tecnologia di produzione; applicazioni; oscillatore al quarzo. Materiali elettrostrittivi e magnetostrittivi; trasduttori. Dispositivi a onde acustiche superficiali.

Tecnologia planare del silicio
Richiami ai semiconduttori. Preparazione del lingotto e delle fette di silicio. Operazioni fondamentali della tecnologia planare: ossidazione termica; diffusione termica; impiantazione ionica; deposizione di strati sottili da fase vapore (per via chimica e per via fisica); crescita epitassiale; annealing; gettering; litografia (mascheratura; tecniche di esposizione; attacchi selettivi). Fabbricazione delle maschere. Tecniche di planarizzazione.

Chiusura dei circuiti integrati nel contenitore
Flusso produttivo dall fetta lavorata al pezzo chiuso nel contenitore. Concetto di resa; resa su fetta. Collaudo dei dispositivi (su fetta e su pezzo chiuso). Contenitori per circuiti integrati: contenitori metallici, ceramici, plastici. Chiusura dei circuiti integrati nel contenitore. Utilizzo di dispositivi non chiusi nel contenitore. Moduli multi-chip.

Tecnologie di integrazione monolitica
Tecnologia di integrazione MOS; processi fabbricazione CMOS. Tecnologia di integrazione bipolare. Tecnologie di integrazione miste. Scariche elettrostatiche e latch-up nei circuiti integrati in tecnologia CMOS.

Prerequisiti

Basi di Fisica e Fisica Tecnica, di Chimica, di Elettronica, di Tecnologie e Materiali per l’Elettronica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 26
Esercitazioni (ore/anno in aula): 22
Attività pratiche (ore/anno in aula): 4

Materiale didattico consigliato

G. Torelli, S. Donati. Tecnologie e Materiali per l. Edizioni CUSL, Pavia, 1999. Per la parte del programma relativa ai materiali piezoelettrici ed elettrostrittivi (primo punto del programma).

R. C. Jaeger. Introduction to Microelectronic Fabrication, 2nd Edition. Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA, 2002. Per la parte del programma relativa alle tecnologie dei circuiti integrati (ultimi tre punti del programma).

J. D. Plummer, M. D. Deal, P. B. Griffin. Silicon VLSI technology: Fundamental, Practice and Modeling. Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA, 2000. Per approfondimenti sulle tecnologie dei circuiti integrati.

C. Y. Chang, S. M. Sze (Editors). ULSI Technology. The McGraw-Hill Companies, New York, NY, USA, 1996. Per approfondimenti sulle tecnologie dei circuiti integrati, unitamente al testo successivo.

S. M. Sze (Editor). VLSI Technology. McGraw-Hill International Editions, 1988. Per approfondimenti sulle tecnologie dei circuiti integrati, unitamente al testo precedente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova orale (durante la quale verranno anche proposti per la discussione componenti e/o manufatti). A discrezione della Commissione esaminatrice, la prova orale potrà essere preceduta da una prova scritta.