Temas y subtemas del curso:1. Introducción al curso
1.1. Evolución de las técnicas de microfabricación
1.2. Familias de tecnologías semiconductoras
2. Dispositivos semiconductores de estado sólido
2.1. Dispositivos de dos terminales
2.2. Transistores
3. Fabricación de circuitos integrados
3.1. La tecnología CMOS
3.2. Crecimiento de cristales
3.3. Obleas semiconductoras
3.4. Cuartos limpios y control de contaminantes
3.5. Técnicas litográficas
3.6. Procesos de oxidación térmica
3.7. Difusión de dopantes
3.8. Técnicas de deposición y de implantación iónica
3.9. Metalizado y empaquetado
4. Plantas de manufactura de circuitos integrados
4.1. Estructura de la planta
4.2. Análisis económico
4.3. Mediciones y control de calidad
5. Sistemas microelectromecánicos (MEMS)
5.1. Aspectos generales de los MEMS
5.2. Propiedades mecánicas y térmicas
5.3. Propiedades de transporte
5.4. Fabricación de MEMS
5.5. Empaquetado
5.6. Modelado y simulación de MEMS
5.7. Aplicaciones de MEMS
6. Nanotecnología
6.1. Nanomateriales y nanoestructuras
6.2. Sistemas nanoelectromecánicos (NEMS)
6.3. Tecnologías de microanálisis y caracterización
6.4. Electrónica molecular y nanoelectrónica

Objetivos específicos de aprendizaje:1.1 Identificar los principales hitos en la evolución de las técnicas de microfabricación de dispositivos

1.2 Describir y comparar las principales tecnologías de procesamiento de semiconductores
2.1. Explicar la operación de los principales dispositivos semiconductores de dos terminales, incluyendo la unión semiconductora p-n, el diodo de unión metal-semiconductor de Schottky y el rectificador p-i-n

2.2. Explicar la operación de los transistores bipolares de unión y de los transistores de efecto de campo como dispositivos semiconductores de tres terminales

3.1. Enumerar y explicar las etapas del proceso de fabricación de un circuito integrado empleando la tecnología complementaria de óxido de metal y semiconductor (CMOS)

3.2.1. Analizar los problemas que se deben resolver en el crecimiento de cristales semiconductores considerando el efecto de los defectos en cristales y la necesidad de emplear niveles de pureza adecuados

3.2.2. Explicar las principales técnicas de crecimiento de cristales, incluyendo Czochralski y zona flotante
3.3. Describir las principales características y técnicas de limpieza de las obleas usadas en la manufactura de cristales semiconductores

3.4. Evaluar los parámetros que debe satisfacer un cuarto limpio para garantizar una fabricación libre de contaminantes

3.5. Describir y analizar los métodos de manufactura y medición empleados en las diferentes etapa de fabricación litográfica de circuitos integrados

3.6.1. Explicar la formación de dióxido de silicio como aislante a partir del silicio en circuitos integrados
3.6.2. Evaluar modelos de crecimiento empleados para simular procesos de oxidación térmica
3.7. Explicar y modelar los métodos para difundir dopantes en un circuito integrado
3.8.1. Explicar y modelar las técnicas basadas en la deposición de películas delgadas
3.8.2. Explicar y modelar la técnica de implantación iónica
3.9. Evaluar las técnicas de metalizado y empaquetado de circuitos integrados
4.1. Describir la conformación y estructura de una planta para manufacturar circuitos integrados desde una perspectiva industrial

4.2. Analizar y describir la evolución y tendencias en los costos de desarrollo de las plantas de manufactura de circuitos integrados en diferentes lugares del mundo

4.3. Describir las principales herramientas utilizadas en el control de calidad de las plantas semiconductoreas y los métodos de medición empleados

5.1.1. Definir el concepto de sistema electromecánico (MEMS)
5.1.2. Conocer los principales hitos en la evolución de la tecnología MEMS
5.1.3. Analizar el efecto del cambio de escala en la operación de máquinas a diferentes dimensiones
5.2.1. Enumerar y evaluar las propiedades mecánicas más relevantes de un MEMS
5.2.2. Enumerar y evaluar las propiedades térmicas más relevantes de un MEMS
5.3.1. Analizar los principales problemas de lubricación y flujo en MEMS
5.3.2. Enumerar y evaluar las propiedades de transporte más relevantes de un MEMS
5.4. Describir las principales tecnologías para fabricar MEMS, incluyendo LIGA y métodos electroquímicos
5.5. Analizar los problemas específicos de empaquetado de los dispositivos MEMS
5.6. Describir los principales modelos y herramientas de simulación empleados con tecnologías MEMS
5.7. Explicar algunas de las principales aplicaciones existentes de los MEMS, considerando su uso en sensores inerciales y de presión, actuadores, controladores de flujo, disipadores de calor, microcanales y microrrobots

6.1.1. Definir los conceptos de nanotecnología, nanomateriales y nanoestructuras
6.1.2. Explicar los principales principios físicos empleados en el diseño de nanomateriales
6.1.3. Describir las principales características y aplicaciones de los fullerenos y nanotubos de carbono
6.2.1. Definir el concepto de sistema nanoelectromecánico (NEMS)
6.2.2. Conocer las principales características y técnicas de diseño estructural y fabricación de NEMS
6.3. Explicar los principios fundamentales de operación de las principales técnicas de microanálisis y caracterización, incluyendo la microscopía de efecto túnel, la microscopía electrónica de barrido y la microscopía de fuerza atómica

6.4. Evaluar las tendencias actuales y futuras de la nanotecnología, enfatizando sus posibles aplicaciones en nanoelectrónica, electrónica molecular y biotecnología

Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:TEMA 1. Introducción al curso: 6 horas
TEMA 2. Dispositivos semiconductores de estado sólido: 9 horas
TEMA 3. Fabricación de circuitos integrados: 9 horas
TEMA 4. Plantas de manufactura de circuitos integrados: 4 horas
TEMA 5. Sistemas microelectromecánicos: 12 horas
TEMA 6. Nanotecnología: 5 horas

Políticas de evaluacion sugeridas:Examen parcial # 1 15%
Examen parcial # 2 15%
Examen parcial # 3 15%
Tareas 10%
Actividad de ABP (problema) 5%
Simulación 5%
Proyecto 5%
Examen final 25%
TOTAL 100%

Libro de texto1:• Plummer, J.D.; M.D. Deal and P.B. Griffin. Silicon VLSI Technology. Prentice-Hall, 2003. ISBN 0-13-085037-3.

Libro de texto2:
Libro de texto3:
Libro de consulta:•• Gad-El-Hak, M. The MEMS Handbook. CRC Press, 2001. ISBN 084-930-077-0.
• Madou, Marc J. Fundamentals of Microfabrication: The Science of Miniaturization, 2nd ed. CRC Press, 2002. ISBN 084-930-826-7.

• Navon, Charles. Electronic Materials and Devices. Houghton-Mifflin, 1976. ISBN 03-9518-917-9.
• Pelesko, John A. and David H. Bernstein. Modeling MEMS and NEMS. CRC Press, 2002. ISBN 158-488-306-5.
• Razavi, Behzad. Design of Analog CMOS ICs. McGraw-Hill, 2000. ISBN 007-238-032-2.
• Van Zant, Peter. Microchip Fabrication. McGraw-Hill, 2000. ISBN 007-135-636-3.
\0Material de apoyo:Apoyos de la Biblioteca Digital:
• IEEExplore (especialmente artículos de IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, IEEE Transactions on Quantum Electronics, IEEE Transactions on Nanotechnology e IEEE Journal of Microelectromechanical Systems)

• Institute of Physics (IOP)

Apoyos tecnológicos:
• Matlab
• Mathematica
Perfil del Profesor: Profesor con maestría y/o doctorado con especialidad en física o electrónica del estado sólido

Fecha de la última actualización : 27 de julio de 2004(M)