A specializációról
Az Európai Uniós ChipsACT kezdeményezés célja az európai részesedés megduplázása a globális félvezető piacon. A cél eléréshez európai szinten több, mint 30.000 új szakember kiképzése szükséges évente. 2020 óta 30%-al több digitális integrált áramkör tervező, 48%-al több integrált rendszertervező (korszerű tokozások, heterogén integráció) mérnökre van szükség a mikroelektronikai és félvezető iparban. Magyarországon piacvezető, a mikroelektronika/félvezetők területén működő cégek (Bosch, Infineon, Siemens, Vincotech, indie Semiconductor, Semilab, Veriest, ARM, EvoSoft stb.) folyamatos utánpótlás hiánnyal küszködnek. Ráadásul a 2030-ra az iparági erőjelzések alapján százezer jól képzett mérnök (B.Sc. és M.Sc. végzettséggel rendelkező) fog hiányozni a félvezető- és mikroelektronikai iparból.
Az Elektronikus Eszközök Tanszéke gondozásában futó Mikroelektronikai hardvertervezés és integráció specializáció, Mikroelektronikai tervezés és integráció ágazatának fő célja a digitális áramkörtervezés és a félvezetőtechnológia területén magas szintű ismeretek, alapvető jártasság és készségek átadása. Törekszünk az alkalmazásképes tudás átadására.
Az integráltsági fok folyamatos növekedése több szinten is megmutatkozik: egyrészt a digitális integrált áramkörök elemsűrűségének növelése, másrészt különböző rész-funkciók egy chipen (SoC) vagy egy tokon (SiP) belüli egyesítésével. Az ilyen komplex digitális rendszerek tervezéséhez szükséges látásmód átadása a specializációnk ágazatának egyik alapvető küldetése és egyben a hazai piacon jelenlévő mikroelektronikai cégek felénk támasztott elvárása is. Az integrált áramkörök, félvezető alapú érzékelők, megújuló energiatermelés félvezető eszközeinek speciális, korszerű gyártástechnológiai lépéseinek megismertetése ugyancsak a specializáció ágazat alapvető feladata. A specializáción B.Sc. diplomát szerző mérnökök multinacionális és hazai elektronikai vállalatoknál, tervező cégeknél helyezkedhetnek el.
A specializáció választását kiemelten javasoljuk mindazon hallgatóknak, akiket már a Mikroelektronikai tárgyban bemutatott digitális integráltáramkör-tervezés és félvezető technológia érdekelt és kíváncsi, hogy hogyan lehet egy összetett digitális rendszert tervezni, milyen új, korszerű technológiai eljárások teszik lehetővé az egyre kisebb csíkszélesség, így az egyre nagyobb integráltsági fok elérését. Akik tehát nem csak azt szeretnék tudni, hogy mi van a “doboz belsejében”, hanem abban is jártasságot szeretnének szerezni, hogy hogyan kell azt megvalósítani, jó helyen járnak …
Kiknek érdemes ezt a specializációt választani?
Azoknak a hallgatóknak, akiknek,
- nagyon tetszett a Mikroelektronika tárgy digitális áramkörtervezés és/vagy félvezető technológiai laboratórium alkalmai.
- későbbi munkájuk során komplex digitális áramkörök tervezésével, fejlesztésével, működésük ellenőrzésével foglalkoznának.
- terveik szerint szükségük lehet programozható eszközök használatára.
- további háttérismeretekre van szükségük, hogy dönteni tudjanak a különböző áramkör megvalósítási reprezentációk között (FPGA, ASIC, IC).
akik,
- szeretnék megismerni, hogy FPGA eszközök felhasználásával hogyan lehet összetett digitális rendszereket fejleszteni.
- szeretnének korszerű áramkörök rendszerszintű tervezésével, RTL szintű HDL leírásával (VHDL, Verilog) és szintézisével foglalkozni.
- szeretnének megismerkedni a korszerű félvezetőgyártástechnológiában alkalmazott eljárásokkal.
- szeretnék érteni, hogy hogyan lehet 193nm hullámhosszúságú fénnyel 5nm csíkszélességű alakzatokat kialakítani.
- szeretnék tudni, hogyan zajlik a processzorok gyártása korszerű technológiákon (TSMC, Intel, STMicroelectronics stb.).
A specializáció tanszékünk által gondozott tárgyai
Mikroelektronikai áramkörtervezés
A tárgy megismerteti a modern digitális áramkörök tervezésének eszközeit, realizálásának és ellenőrzésének módjait és módszereit. Tárgyalja a kisebb sorozatszámú gyártásban vagy prototípus készítésekor használt programozható eszközök és integrált áramkörök jellemzőit. Ismerteti a korszerű számítógépes tervezőrendszerek felépítését és funkcióit. Ismereteket ad az ezen rendszerekben alkalmazott tervezési, szimulációs és szintézis lépések algoritmusairól, részletesen bemutatja a standard cellás IC tervezés menetét a specifikációtól a részletes layout kialakításáig. Megismerteti a digitális rendszerek magas szintű leírására és tervezésére szolgáló nyelveket, a programozható eszközök típusait, a hozzájuk kapcsolódó fejlesztő rendszereket.
Alkalmazott félvezetőtechnológia
A félvezető eszközök, élen az integrált áramkörökkel és a MEMS alapú érzékelőkkel mai világunk legösszetettebb mérnöki alkotásai közé tartoznak. Nem csak tervezésük, de előállításuk és tömeggyártásuk is komplex feladat, amely komoly szakmai felkészültséget, rendszerben való gondolkodást, valamint interdiszciplináris tudást és szemléletmódot igényel. A tárgy egyik fontos célkitűzése, hogy kialakítsa a hallgatókban azt a szemléletet, amellyel képesek a soklépcsős előállítási folyamatokat összességében és ezzel párhuzamosan részleteiben is áttekinteni, ami kulcsfontosságú a felhasználói igényeknek megfelelő, korszerű félvezető eszközök készítésénél.
A tantárgy keretében a hallgatók megismerkedhetnek a félvezető alapú elektronikai alkatrészek és integrált áramkörök előállításának alapelveivel, gyártási technológiájával és gyakorlati alkalmazásával, melynek során egy átfogó képet kapnak a korszerű félvezető eszközök szerteágazó területéről.
Mikroelektronikai hardvertervezés laboratórium
A laboratóriumban egy digitális integrált áramkör tervezési és/vagy egy félvezető technológiai gyakorlatsort ajánlunk fel, amelyek között a hallgatók választhatnak. A digitális integrált áramkör tervezési gyakorlatsor feladata egy specifikációval adott közepesen bonyolult ASIC (Application Specific Integrated Cicuit) áramkörnek a szintézise Verilog leírás alapján, majd a komplett layout megtervezése. Ellenőrzésképpen sor kerülhet az áramkörnek FPGA-ba való felprogramozására és tesztelésére. A technológiai gyakorlatok témája egy egyszerű monolit integrált áramkör gyártási lépéseinek a követése a félvezető alapanyag minősítésétől az adalékoláson, az oxidnövesztésen, a fotólitográfiai műveleteken keresztül a lapka tokba szereléséig és ellenőrző méréséig.