La asignatura Microelectrónica y Microsistemas es una asignatura optativa de 4º curso del Grado en Ingeniería Electrónica, enmarcada en el módulo M06: "Sistemas Electrónicos de Propósito General".



Para cursar esta materia el alumno debe poseer conocimientos previos sobre las propiedades básicas de los materiales semiconductores así como sobre la estructura y operación de dispositivos electrónicos básicos.



La asignatura está centrada en los procesos tecnológicos y en las características y diseño de circuitos y microsistemas integrados. Sus contenidos tienen una importante relación con las siguientes asignaturas del Grado en Ingeniería Electrónica: Dispositivos Electrónicos y Optoelectrónicos, Sensores y Actuadores, y Diseño de Sistemas Digitales.



La asignatura Microelectrónica y Microsistemas contribuye a la formación en el diseño de sistemas electrónicos integrados, proporcionando una visión amplia del proceso tecnológico de diseño y fabricación en sala blanca de micro- y nano-dispositivos.

El objeto de la asignatura es el estudio de los fundamentos teóricos y tecnológicos para la fabricación de dispositivos y sistemas micro-nanoelectrónicos. Se explican los procesos básicos de fabricación e integración de circuitos electrónicos y de micromecanizado. Se discuten diferentes ámbitos de aplicación, incluyendo distintas tecnologías de integración, diseño y fabricación de dispositivos electrónicos, MEMS, microsensores, etc.



Los objetivos de la asignatura son los siguientes :



OBJ1: Conocer los materiales, las características de las instalaciones y las implicaciones económicas relativos a la industria de semiconductores.



OBJ2: Describir el proceso de fabricación de obleas semiconductoras y conocer los principales parámetros que intervienen en su caracterización.



OBJ3: Describir y modelar los procesos de fabricación de circuitos integrados, así como los equipos y sistemas tecnológicos relacionados con ellos, a través de parámetros de diseño y factores de rendimiento.



OBJ4: Comprender la secuencia de procesos específicos de una tecnología básica de fabricación microelectrónica e interpretar las implicaciones de las características de los procesos en el diseño de la secuencia de fabricación.



OBJ5: Conocer y comprender las características específicas de la fabricación de microsistemas.



Las Competencias del Módulo M06, Sistemas Electrónicos de Propósito General, del Grado en Ingeniería Electrónica vinculadas con la asignatura son las siguientes:



CM02: Conocer y aplicar los métodos y técnicas más modernos utilizados en la concepción, diseño, fabricación, instalación y funcionamiento de circuitos y sistemas electrónicos complejos en diversas áreas de aplicación.



CM04: Ser capaz de seguir y comprender el desarrollo y la evolución de dispositivos y tecnologías electrónicas.



CM05: Ser capaz de abordar la resolución de problemas prácticos reales, de forma autónoma o en grupo, en materia de desarrollo de sistemas electrónicos.



Las Competencias Específicas y Transversales de la Titulación vinculadas con la asignatura a través de las competencias del Módulo M06 citadas anteriormente son las siguientes:



CM02: CE6, CE7, CE9, CE10, CE11, CE12, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8

CM04: CE6, CE7, CE10, CE11, CE12, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8

CM05: CE7, CE9, CE10, CE11, CE12, CE13, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8

Tema 1 - INTRODUCCIÓN A LA INDUSTRIA MICROELECTRÓNICA

Materiales. Fabricación de obleas. Control de la contaminación. Parámetros del proceso de producción.



Tema 2 - PROCESOS DE FABRICACIÓN DE CIRCUITOS INTEGRADOS

Procesos de lavado. Procesos térmicos. Implantación iónica. Litográfico y grabado. Capas delgadas. Planarización.



Tema 3 - TECNOLOGÍAS DE INTEGRACIÓN ELECTRÓNICA

Pozos, aislamientos y contactos. CMOS. Bipolar de Si. GaAs FET



Tema 4 - DISEÑO FÍSICO DE UN CIRCUITO VLSI.

Layout. Capas. Reglas de diseño. Ejemplo básico de diseño.



Tema 5 - TECNOLOGÍA DEL MICROMECANIZADO DE SILICIO

Micromecanizado en volumen. Micromecanizado en superficie. Proceso LIGA, micromoldeado. Soldaduras de obleas de silicio.



Tema 6 - INTEGRACIÓN DE MICROSISTEMAS

Estructuras. Compatibilidad con el proceso de ICs. Preprocesado y postprocesado. Fabricación integrada.



Tema 7 - DISEÑO Y FABRICACIÓN DE MICROSENSORES



Tema 8 - EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS

Nuevos materiales y procesos. Nanotecnología.

La asignatura se imparte en clases magistrales, clases prácticas en aula para la resolución de problemas propuestos en guías, seminarios y sesiones de laboratorio.



En las clases magistrales se exponen los temas utilizando presentaciones con ordenador y explicaciones en pizarra.



En las clases prácticas de aula se analizan ejemplos ideados para que el alumno llegue a conclusiones relacionadas con las lecciones teóricas. Además se resuelven y discuten ejercicios y problemas propuestos para cada tema teórico con la participación activa del alumno.



Los seminarios se plantean como sesiones complementarias de apoyo al alumno o de interés particular.



En las sesiones de laboratorio se realizan algunos de los procesos estudiados en las clases de aula.



El material docente se pondrá a disposición del alumno en la web del Campus Virtual de la UPV/EHU a través del gestor de aulas virtuales eGela.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 65
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 20
  • Trabajos individuales (%): 10
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 5

SISTEMA DE EVALUACIÓN CONTINUA



A lo largo del periodo formativo los alumnos realizarán diversas pruebas y actividades para valorar su progreso con la siguiente ponderación:



10% - Trabajos y ejercicios: resolución de ejercicios en clase y/o entrega de ejercicios resueltos manuscritos.



10% - Prácticas de laboratorio.

Actividad obligatoria que se realizará durante el periodo lectivo en las fechas establecidas por los profesores, de acuerdo a la disponibilidad de los laboratorios.

Para aprobar la asignatura será necesario realizar esta actividad de forma satisfactoria, obteniendo una calificación mínima de 5 sobre 10.



10% - Memoria de un trabajo individual.

Actividad obligatoria.

Para aprobar la asignatura será necesario realizar esta actividad de forma satisfactoria, obteniendo una calificación mínima de 5 sobre 10.



5% - Exposición pública de un trabajo individual.

Actividad obligatoria.

Para aprobar la asignatura será necesario realizar esta actividad de forma satisfactoria, obteniendo una calificación mínima de 5 sobre 10.



Con respecto a los trabajos, ejercicios, informes, memorias y otras actividades que generen entregables, se valorará:



* el planteamiento, desarrollo y resultado del tema o problema

* las explicaciones

* las conclusiones

* la presentación

* la estructura

* la redacción



A lo largo del curso se darán las orientaciones para guiar al alumno en la mejora de sus trabajos.



En la fecha oficial establecida en el periodo de exámenes los alumnos realizarán una prueba escrita con la siguiente ponderación:



65% - Prueba escrita: incluirá todos los contenidos de la asignatura.

Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima de 4 sobre 10.



RENUNCIA A LA EVALUACIÓN CONTINUA



El alumno podrá renunciar a la evaluación continua hasta un mes antes de la finalización de las clases de acuerdo con el calendario académico del centro. Para renunciar a la evaluación continua el alumno deberá entregar al profesor el documento disponible en la plataforma egela, debidamente cumplimentado y firmado.



En este caso el alumno será evaluado mediante sistema de evaluación final, realizando una prueba escrita en la fecha oficial establecida en el periodo de exámenes, y cuya calificación corresponderá al 90% de la evaluación de la asignatura. Esta prueba no será necesariamente la misma que la prueba que los alumnos evaluados mediante el sistema de la evaluación continua realizarán en el periodo oficial de exámenes.

El 10% restante de la evaluación corresponderá a la nota obtenida en las prácticas de laboratorio, que se habrán realizado durante el periodo lectivo en las fechas establecidas por los profesores, de acuerdo a la disponibilidad de los laboratorios



PRUEBA ESCRITA



Con respecto a la prueba escrita que se realiza en el periodo oficial de exámenes:



* consistirá en la resolución de ejercicios, problemas y cuestiones teóricas relacionadas con la teoría y con las prácticas de laboratorio.

* no se permitirá utilizar libros, apuntes u otro tipo de información relacionada con la asignatura, salvo la aportada por el profesor el día de la prueba.

* se tendrá en cuenta cualquier otra recomendación o indicación que diera el profesor durante el periodo formativo.



RENUNCIA A LA CONVOCATORIA ORDINARIA



Para renunciar a la convocatoria ordinaria será suficiente con no presentarse a la prueba programada en el periodo de exámenes, independientemente del sistema de evaluación.



ALTERNATIVA DE EVALUACIÓN NO PRESENCIAL



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de la evaluación en los términos descritos con anterioridad, para todo o parte del alumnado matriculado en la asignatura, se atenderán las directrices emitidas por el Rectorado sobre la evaluación en el momento de realizarla.

En la fecha oficial establecida en el periodo de exámenes de la convocatoria extraordinaria los alumnos realizarán una prueba escrita una prueba escrita cuya calificación corresponderá al 90% de la evaluación de la asignatura.

El 10% restante de la evaluación corresponderá a la nota obtenida en las prácticas de laboratorio, que se habrán realizado durante el periodo lectivo en las fechas establecidas por los profesores, de acuerdo a la disponibilidad de los laboratorios



Con respecto a la prueba escrita destinada a evaluar al alumno en la convocatoria extraordinaria:



* consistirá en la resolución de ejercicios, problemas y cuestiones teóricas relacionadas con la teoría y con las prácticas de laboratorio.

* no se permitirá utilizar libros, apuntes u otro tipo de información relacionada con la asignatura, salvo la aportada por el profesor el día de la prueba.

* se tendrá en cuenta cualquier otra recomendación o indicación que diera el profesor durante el periodo formativo.



RENUNCIA A LA CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA



Para renunciar a la convocatoria extraordinaria será suficiente con no presentarse a dicha prueba.



ALTERNATIVA DE EVALUACIÓN NO PRESENCIAL



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de la evaluación en los términos descritos con anterioridad, para todo o parte del alumnado matriculado en la asignatura, se atenderán las directrices emitidas por el Rectorado sobre la evaluación en el momento de realizarla.

Página WEB de la asignatura en el gestor de aulas virtuales eGela.

Bibliografía básica

- Michael Quirk and Julian Serda, “Semiconductor Manufacturing Technology”, Prentice Hall, 2001.

- Stephen A. Campbell, “The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication”, Oxford University Press, 2002.

- Nadim Maluf, "An Introduction to Microelectromechanical Systems Engineering", Second Edition. Artech House Publishers; 2 edition (June 2004).

- Marc J. Madou, "Fundamentals of Microfabrication: The Science of Miniaturization", Second Edition. CRC; 2 edition (March 13, 2002).

Bibliografía de profundización

- Van Zant P., “Microchip Fabrication: a practical guide to semiconductor processing”, Mc.Graw-Hill, 2000.
- Sze, S.M.. "VLSI Technology". Mc.Graw-Hill. 1984.

Revistas

- IEEE Nanotechnology Magazine

Direcciones web

- "Electronic Materials", H. Föll, University of Kiel, Kiel (Alemania)
http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/index.html
- "Microelectronic Devices and Circuits", course 6.012, Prof. Clifton Fonstad Jr., MIT (Massachusetts Institute of Technology)
http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-012-microelectronic-devices-and-circuits-fall-2009/
- International Technology Roadmap for Semiconductors
http://www.itrs.net/links/2011ITRS/Home2011.htm