Processteknik för halvledarkomponenter, del II – Experiment, 5 hp

Process Technology of Semiconductor Devices, Part II – Experiment

Kursinformation

Undervisningsspråk: Engelska
Tid då kursen ges: Period 2 (april-juni 2026)
Undervisningsformat, på campus eller digitalt: Campus

Rekommenderade förkunskaper

Masterutbildning eller motsvarande inom fysik, teknisk fysik, elektroteknik, elektronik, inbyggda system, fysikalisk kemi eller materialvetenskap. Studenter bör ha genomgått kursen Process Technology of Semiconductor Devices del 1, Teori, eller motsvarande kurser.

Kursens mål

Efter avslutad kurs ska studenterna kunna:

• vara bekanta med nödvändiga tillverknings- och karakteriseringstekniker (uppnå grundläggande nivå),
• etablera rutiner för att skapa ett komplett processflöde till realiseringen av målkomponentstrukturer med förväntad funktionalitet och prestanda (uppnå avancerad nivå),
• bedöma de tillverkade komponenterna ur både simulerings- och
praktiksynpunkt, och föreslå förbättringar (uppnå masternivå).

Hur kursen relaterar till mål för examen på forskarnivå

Utvecklingen av avancerade system idag är beroende av framgångsrik utformning och tillverkning av funktionella komponenter, ofta i mikro- och nanoskala. För att bidra effektivt till detta område måste doktorander förvärva inte bara teoretisk förståelse utan även praktisk kompetens inom halvledarprocessteknik och dess integration i komponenter.

Denna kurs är utformad för att stärka doktorandernas förmåga att utveckla nya komponenter som proof-of-concepts inom sina forskningsprojekt. Kursen bygger vidare på den teoretiska grunden från Process Technology of Semiconductor Devices, Del 1 – Teori given under VT 2025), och ger praktisk erfarenhet av:

• Utformning av processprotokoll för att tillverka komponenter
• Komponenttillverkning i renrumsmiljö
• Karakterisering av struktur och elektriska egenskaper för inspektion och utvärdering.

Kursen kombinerar laboratorietillverkning, föreläsningar och simuleringar för att skapa en omfattande utbildningsplattform.
Lärandemålen är tvärvetenskapliga i sin egenskap och återspeglar
forskningsstyrkorna hos flera doktorandprogram inom fakulteten: fasta tillståndets elektronik (Institutionen för elektroteknik), mikrosystemteknik (Institutionen för materialvetenskap) samt kondenserade materiens fysik för energimaterial (Institutionen för fysik och astronomi). Våra tidigare kurser (2023 och 2025) lockade deltagare inte bara från dessa program utan även från Institutionen för
informationsteknologi, vilket belyser dess breda relevans.

Genom att genomföra denna kurs kommer doktorander att kunna:

• Förstå och tillämpa processmoduler utvecklade inom CMOS-teknik och förstå deras överförbarhet till mikrosystemteknik (MEMS);
• Integrera teoretisk och praktisk kunskap för att utveckla koncepttestande komponenter inom sina doktorandprojekt;
• Utveckla ett processprotokoll för att tillverka komponenter;
• Tillverka halvledarkomponenter i renrumsmiljö med hjälp av konventionell kiselprocessteknik;
• Använda strukturella, optiska och mikroskopiska karakteriseringsmetoder för att inspektera och utvärdera tillverkade komponenter;
• Analysera och diskutera nya tillämpningar av processteknik inom spintronik, kvantelektronik och neuromorfisk elektronik, livsvetenskap och andra tvärvetenskapliga forskningssammanhang.

Kursinnehåll

Kursinnehåll:

• Utveckling av processprotokoll och ett funktionellt processprotokoll, baserat på systematisk förståelse av olika processtekniker.
• Strukturella, optiska och elektroniska karakteriseringsinstrument.
• Användning av minst tre olika verktyg för de erforderliga processmodulerna, som oxidation av kiselskivor, metalldeponering med hjälp av sputtering, optisk litografi, plasmabaserad etsning.

Komponentstrukturen som valts för tillverkning i denna kurs är en p/n-diod. Dessutom uppmuntras studenterna att föreslå sina egna design- och tillverkningsuppgifter för komponenterna. Studenterna kan också tilldelas uppgifter för elektroniska komponentee om de inte har några egna. I båda fallen kommer instruktörerna att arbeta med dem i grupper bestående av två studenter. Arbetet består av formulering av ett funktionellt processflöde.

Undervisning

• 1 × 3 timmar för handledning i processprotokollutveckling.
• 5 × 4 timmar för tillverkning av enheter i renrumslaboratoriet;
• 4 × 4 timmar för individuell handledning i utformning av processer och
processprotokoll;
• 4 × 1 timme för elektrisk karakterisering;
• 4 × 1 timme för föreläsningar om strukturell och optisk karakterisering.

Examination

• Godkänt processflöde för enheten.
• Oberoende bearbetning i laboratoriet (2 studenter per team),
• Labrapport.

Examinator

Ngan Pham, ngan.pham@angtrom.uu.se

Huvudansvarig institution

Institutionen för elektroteknik

Kontaktperson/er

Ngan Pham, ngan.pham@angtrom.uu.se

Ansökan

Skicka anmälan till kursen till: ngan.pham@angtrom.uu.se
Skicka anmälan senast: 15 mars 2026