Carta Consulta - Programa de Doutorado em Microeletrônica A) Título: IMPLANTAÇÃO DE PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO NAS UNIVERSIDADES ESTADUAIS PAULISTAS – USP, UNICAMP, UNESP B) Instituição proponente: Universidade de São Paulo – Escola Politécnica – Departamento Engenharia de Sistemas Eletrônicos C) Instituições consorciadas: Universidade Estadual de Campinas – Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC); Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Faculdade de Engenharia de Bauru, Departamento de Engenharia Elétrica (DEE/FEB), Faculdade de Engenharia de Guaratingetá, Departamento de Engenharia Elétrica (DEE/FEG) e Departamento de Física e Química (DFQ/FEG), Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Departamento de Engenharia Elétrica (DEE/FEIS) e Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas de São José do Rio Preto, Departamento de Ciências de Computação e Estatística (DCCE/IBILCE). D) Coordenador: Prof. Dr. Wilhelmus Adrianus Maria Van Noije E) Relação dos docentes-pesquisadores, com indicação de suas especialidades e vinculações institucionais; E1 – USP 1. Adnei Melges de Andrade – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Associado 2. Ana Neilde Rodrigues da Silva – Materiais e Processos de microeletrônica – Professora Doutora 3. Antonio Carlos Seabra – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Doutor 4. Denise Consonni - Circuitos Integrados de microondas - Professora Doutora 5. Edgar Charry Rodriguez – Projeto de CIs e Microssistemas – Professor Doutor 6. Elisabete Galeazzo – Materiais e Processos de microeletrônica – Professora Doutora 7. Ely Antonio Tadeu Dirani - Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Doutor 8. Fátima Salete Correra – Circuitos Integrados de microondas - Professora Doutora 9. Fernando Josepetti Fonseca – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Doutor 10. Inês Pereyra – Materiais e Processos de microeletrônica – Professora Titular 11. João Antonio Martino – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Associado 12. João Navarro Soares Jr. – Projeto de CI - Professor Doutor 13. José Augusto de Alencar Mendes Pereira – Materiais e Processos de microeletrônica e óptica integrada - Professor Doutor 14. José Kleber da Cunha Pinto – Circuitos Integrados de microondas e optoeletrônica Professor Associado 15. José Vieira do Vale Neto – Projeto de CI - Professor Doutor 16. Manuel Cid Sanchez – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Doutor 17. Marius Strum – Projeto de CI - Professor Associado 18. Maurício Massazumi Oka – Materiais e Processos de microeletrônica – Professor Doutor 19. Nilton Itiro Morimoto – Materiais e Processos de microeletrônica – Professor Doutor 20. Patrick Bernard Verdonck – Materiais e Processos de microeletrônica – Professor Associado 21. Pedro Luis Prospero Sanches - Projeto de CIs - Professor Associado 22. Ronaldo Domingues Mansano – Materiais e Processos de microeletrônica – Professor Doutor 23. Sebastião Gomes dos Santos Filho – Materiais e Processos de microeletrônica Professor Associado 24. Walter Jaimes Salcedo – Materiais e Processos de microeletrônica - Professor Doutor 25. Wang Jiang Chau – Projeto de CI - Professor Doutor 26. Wilhelmus A.M. Van Noije – Projeto de CI – Professor Titular E2 – UNICAMP 1. Alberto Martins Jorge, modelagem e projeto de CI; - Professor Associado. 2. Ana Cristina Cavalcanti Lyra, teoria e simulação de circuitos eletrônicos, Professora Doutora 3. Carlos Alberto dos Reis Filho, projeto de CI's, Professor Associado. 4. Edmundo da Silva Braga, materiais e processos de microeletrônica, Professor Associado. 5. Edson Moschim, projeto e modelagem de circuitos fotônicos e sensores, Professor Associado. 6. Furio Damiani, projeto de CI's, Professor Associado 7. Hugo Henrique H. Figueroa, projeto e modelagem de circuitos fotônicos e sensores, Professor Associado 8. Jacobus Willibrordus Swart, materiais, processos e dispositivos semicondutores, Professor MS6 9. Luiz Carlos Kretly, materiais, processos e dispositivos semicondutores, Professor Associado. 10. Peter Jürgen Tatsch, materiais, processos e dispositivos semicondutores, Professor Associado. 11. Vitor Baranauskas, materiais e processos de microeletrônica, Professor - MS6. 12. Yaro Burian Júnior, materiais e processos de microeletronica, Professor Titutar. 13. Yoshiaki Doi, materiais, processos e dispositivos semicondutores, Professor - MS6. E3 – UNESP 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Aleardo Manacero Júnior, CAD, Professor Doutor, DCCE/IBILCE. Aledir Silveira Pereira, Projeto de CI, Professor Doutor, DCCE/IBILCE. Alexandre César Rodrigues da Silva, CAD e Projeto de CI, Professor Doutor, DEE/FEIS. Galdenoro Botura Júnior, Projeto de CI, Professor Associado, DEE/FEG. José Eduardo Cogo Castanho, Projeto de CI, Professor Doutor, DEE/FEB. Marcelo Nicoletti Franchin, Projeto de CI, Professor Doutor, DEE/FEB. Mário Luiz Tronco, Projeto de CI, Professor Doutor, DCCE/IBILCE. Maurício Antônio Algatti, Materiais e Processos de Microeletrônica, Professor Associado, DFQ/FEG. 9. Milton Eiji Kayama, Materiais e Processos de Microeletrônica, Professor Associado, DFQ/FEG. 10. Nobuo Oki, Projeto de CI, Professor Associado, DEE/FEIS. 11. Norian Marranghello, Projeto de CI, Professor Associado, DCCE/IBILCE. 12. Roberto Yzumi Honda, Materiais e Processos de Microeletrônica, Professor Doutor, DFQ/FEG. 13. Rogério Pinto Mota, Materiais e Processos de Microeletrônica, Professor Associado, DFQ/FEG. F) Estrutura curricular do programa; O programa integrado entre as 3 universidades é composto pelos seguintes blocos de disciplinas, mais detalhadas a seguir: i) ii) iii) Bloco de disciplinas básicas Bloco de disciplinas de física e modelagem de dispositivos. Bloco de disciplinas de materiais, processos de microfabricação e dispositivos iv) Bloco de disciplinas de CAD e projeto de circuitos integrados O programa integrado irá funcionar da seguinte forma: Cada unidade oferecerá um dado conjunto de disciplinas, de acordo com o perfil dos seus professores. Algumas disciplinas dadas nas várias unidades serão similares e equivalentes. Algumas disciplinas serão oferecidas por meio de vídeo conferência. Algumas disciplinas, especialmente as dependentes de laboratórios, serão também oferecidas em épocas de férias escolares e de forma intensiva. Os alunos farão sua inscrição em uma das unidades, fazendo parte automaticamente do programa integrado. Os alunos poderão fazer disciplinas oferecidas em qualquer uma das 3 universidades, seja ela teórica, presencial, por vídeo conferência, ou intensiva (laboratório). Para a realização dos trabalhos de tese, os alunos poderão utilisar as instalações disponíveis nas várias unidades participantes. Segue a relação das disciplinas, agrupadas nos blocos descritos acima: F1) Bloco de disciplinas básicas 1. 2. 3. 4. Circuitos Elétricos Circuitos Eletrônicos Integrados Física de Dispositivos Semicondutores Workshop em Microeletrônica (Worshop anual organizado por uma das instituições participantes em forma de rodízio) 5. Semicondutores e Dispositivos Semicondutores 6. Propriedades Fisícas dos Semicondutores F2) Bloco de disciplinas de física e modelagem de dispositivos. 1. Física do Sistema Metal-óxido-semicondutor 2. Mecanismos de Falha e Confiabilidade de Dispositivos Semicondutores 3. Mecanismos de Transporte em Células Solares 4. Modelagem de Transistores MOS em Baixa Temperatura 5. Testabilidade de Circuitos Integrados e Sistemas Eletrônicos 6. Tópicos Especiais de Transistores SOI MOSFET 7. Eletrônica Molecular 8. Óptica de Fourier 9. Modelagem de Transistores Bipolares 10. Óptica Integrada 11. Dispositivos em Alta Freqüência 12. Modelagem de Sistemas Digitais Integráveis F3) Bloco de disciplinas de materiais, processos de microfabricação e dispositivos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Caracterização Elétrica de Tecnologia e Dispositivos MOS Eletrodeposição e Deposição Química de Metais Aplicadas em Microeletrônica Engenharia de Superfícies Aplicada na Fabricação de Circuitos Integrados MOS Etapas Finais de Fabricação de Circuitos Integrados Fundamentos de Dispositivos de Óptica Integrada Introdução às Células Solares de Silício Amorfo Litografia para Microeletrônica Métodos Experimentais no Desenvolvimento de Sensores Integráveis 9. Processos Básicos de Fabricação de Circuitos Integrados 10. Processos Avançados de Microeletrônica 11. Processos CMOS 12. Sensores Integrados 13. Técnicas de Análise de Materiais para Microdispositivos 14. Técnicas Modernas de Análise Química: Importância para a Microeletrônica 15. Tecnologia de Vácuo para Aplicações em Microeletrônica 16. Tópicos de Fabricação de Microestruturas 17. Tópicos em Detecção Química Utilizando Microssensores 18. Tecnologia de dispositivos fotônicos em Silício 19. Metodos de Medidas em Microondas 20. Oficina de Microfabricação F4) Bloco de disciplinas de CAD e projeto de circuitos integrados 1. Compilação de Silício: da Descrição Algorítmica ao Leiaute de um ASIC 2. Introdução ao Projeto de Sistemas VLSI em CMOS 3. Projeto de Circuitos VLSI de Alto Desempenho 4. Projeto de CIs Dedicados, Compilação de Silício e Testabilidade 5. Projeto de CIs Digitais Semi-Dedicados e Ferramentas de PAC Associadas 6. Projeto de Circuitos Integrados CMOS para Rádio Freqüência 7. Projeto de Microprocessadores Especiais 8. Síntese Lógica em Compilação de Silício 9. Projetos de Circuitos Integrados Analógicos 10. Projeto de Circuitos ASICs 11. Projeto de ASICs Usando Dispositivos Lógicos Programáveis 12. Ferramentas de Simulação e Projetos para Circuitos Integrados 13. Projeto de Circuitos Integrados Fuzzy e de Redes Neurais 14. Introdução a Projetos de Circuitos Integrados de RF 15. Projetos de Circuitos Integrados Voltados para a Testabilidade 16. Síntese de Circuitos Integrados Digitais 17. Análise de Sistemas Digitais Integráveis com o Auxílio de Computadores 18. Co-projeto de hardware e software 19. Introdução a Projetos de Circuitos Integrados Analógicos CMOS 20. Arquitetura de microprocessadores 21. Amplificadores de Microondas a Transistor 22. Osciladores de Microondas a Transistor 23. Microlinhas de Transmissão Ressaltamos que será feito um estudo para otimizar o elenco de disciplinas, agrupando algumas e definindo um subconjunto de disciplinas em cada grupo, que constituirão disciplinas prioritárias e de oferecimento obrigatório a cada ano e/ou mesmo, a cada semestre. G) Áreas temáticas e linhas de pesquisa; Áreas Temáticas: Física dos Materiais Semicondutores, Processos em Microeletrônica, Dispositivos Semicondutores, Sensores integrados, microssistemas integrados, Circuitos Eletrônicos, Projetos de Circuitos Integrados, optoeletrônica, óptica integrada, fotônica, microondas. Linhas de Pesquisa: Etapas de processo: Filmes finos dielétricos de porta e para isolação, silicetos e contatos, metalurgia de interconexões e contatos, heterojunções, Física de Plasmas, Dopagem, implantação iônica, epitaxia, deposição de filmes finos metálicos e dielétricos, oxidação, processamento térmico rápido (RTP), litografia por feixe de elétrons, corrosão, defeitos induzidos por processo, yield de fabricação. Dispositivos semicondutores: Transistores de filmes finos, MOS, CMOS, SOI, guias de onda integrado, detectores, sensores e atuadores integrados, células solares; medidas e instrumentação em microeletrônica, modelagem elétrica. Caracterização, Teste e Diagnóstico de Materiais e Dispositivos. Projeto de circuitos integrados: Concepção e projeto de CI’s digitais, Concepção e projeto de CI’s analógicos, processamento de sinais analógicos e digitais, Modelagem para a síntese automática de circuitos integráveis, Redes neurais artificiais; Dispositivos lógicos programáveis; Ferramentas para a simulação de circuitos, co-projeto de hardware e software; Ferramentas de apoio ao projeto de circuitos integrados. H) Infra-estrutura específica disponível; O programa conta com a disponibilidade de serviços de fabricação de CI’s no exterior, por meio de projeto de apoio à pesquisa financiado pela FAPESP. Este projeto já está funcionando há aproximadamente sete anos, tendo sido renovado a cada período de dois anos. O projeto permite que pesquisadores do Estado de São Paulo, projetem CI’s e os enviem para sua fabricação no exterior, por meio de serviço tipo PMU (projeto múlti-usuário, ex. CMP ou Europractice). H1 – USP Microfabricação: 3 sputtering; 2 evaporadoras térmicas; 2 evaporadoras por feixe eletrônico; 2 sistemas de corrosão por plasma; 1 forno RTP; sistema de deposição LPCVD; fornos convencionais; sistema de deposição PECVD; 1 implantador iônico; equipamento de litografia por feixe de elétrons; 1 sistema gerador de padrões, 1 sistema de fabricação de fotomáscaras, coordenatógrafo manual. Eletrodeposição de metais, Equipamento de Corte de lâminas, Micro-solda. 4 alinhadoras ópticas; sistema de corrosão anisotrópica úmida. Medidas: Microscópio Eletrônico de Varredura; microscópio de Força Atômica; Difratômetro de Raios X; Análise por Fluorescência por Reflexão Total de Raios X; Estação de medida de mecanismos de eletromigração e condutividade em dielétricos, Estação de medida da condutividade em função da temperatura de filmes; Medida de Stress em Filmes Finos; Espectrômetro de Massa de Íons Secundários; Elipsômetro; Perfilômetro; Medida de rugosidade de superfície por espalhamento laser; Medida CV/IV; Espectrômetro de Infra Vermelho com Transformada de Fourier; Espectrômetro de Retro-Espalhamento de Rutherford; Analisador de 4 pontas; Sistema de plataforma dupla e móvel para a obtenção de características IxV (4 pontas); Sistema de plataforma dupla e móvel para a obtenção de curvas de respostas espectrais de células solares (4 pontas); Sistema de caracterização de semicondutores através do decaimento fotocondutivo (PCD); microscópios ópticos; calibrador de pressão com câmara ambiental, osciloscópio Tektronics 11800A para teste até 50 GHz, analisador lógico HP16500, Geradores de Sinais Convencionais HP (18GHz), Geradores de Sinais Sintetizados HP (20 GHz), Geradores de Sinais Sintetizados HP (50GHz), Analisador de Espectro HP (50 GHz), Analisador Escalar de Redes HP (50 GHz), Analisador Vetorial (40 GHz), Osciloscópio Digital Tektronix até 50GHz, Gerador de Pulsos HP (3.3 GBPS), Medidores de Potência, Gerador de Ruído (50 GHz),outros. Computação: 28 estações de trabalho SUN, computadores pessoais, interligados. Ferramentas de CAD: SUPREM, PISCES, HSPICE, pacotes Mentor Grapics, Cadense-Opus, LIBRA- HP EESOF, OMNISYS – HP EESOF, PCB Layout –PADS; Synopsis, SONNET, ALTERA, Xilink. H2 – UNICAMP Microfabricação: 2 sistemas de fotogravação, implantador de íons, 6 fornos térmicos, 2 fornos RTP, 3 capelas químicas, 2 evaporadoras térmicas, 1 sputtering, sistema de feixe de elétrons para litografia, sistema óptico de fabricação de máscaras, 3 sistemas de plasma etching, reator LPCVD, 2 sistemas RPECVD. Medidas: sistema I-V por 4 pontas, interferômetro óptico, 3 microscópios ópticos, microscópio eletrônico de varredura, perfilômetro de superfície, medida de profundidade de junções, 2 sistemas de parâmetros de semicondutores HP4145, 2 sistemas de medidas C-V, 2 sistemas de microponteiras, osciloscópio de amostragem de alta freqüência, gerador de funções até 3 GHz, sistema HP analisador de parâmetros de rede, até 60 GHz. Computação: 20 estações de trabalho SUN, 30 PC’s. Ferramentas de CAD: SUPREM, PISCES, SPICE, Libra da Eesof/HP, pacotes Mentor Graphics e Synopsis, entre outros. H3 – UNESP Microfabricação: 2 Reatores de PECVD - RF; 1 Reator de Imersão em Plasma; 1 Reatormicroonda; 1 Reator-DC; 1 dispositivo de plasma quente; 1 espectrômetro de massa; 2 espectrômetros ópticos; 1 nanoindentador; 1 FTIR; 1 medidor de resistividade superficial e volumétrica; 1 goniômetro. Medida: Multímetros digitais e analógicos; fontes de alimentação; freqüencímetros até 100MHz; geradores de sinal até 1MHz; 6 osciloscópios analógicos de dois canais, 25MHz; 2 osciloscópios digitais de 2 canais de 100MHz; 1 osciloscópio digital de 4 canais de 100MHz; geradores de áudio até 10KHz; 2 gravadores de dispositivos lógicos programáveis; 2 placas de aquisição de dados multifunção; 1 gerador de função HP; 1 programador EPROM; e 2 sistemas de aquisição de dados com taxa de aquisição de 1.25MHz. Computação: 5 Estações de trabalho Sun, 4 Estações de trabalho IBM e 23 PC’s. Ferramentas de CAD: Altera, Xilinx, Pacote Cadence versão 95-02, licenças Mentor Graphics. I) Objetivos do programa de pós-graduação; O novo programa integrado de doutorado em microeletrônica nas três universidades estaduais paulistas, tem por objetivo formar especialistas na área, com sólida formação básica e com aprofundamento adequado no seu tema de pesquisa. Para isto o aluno terá obrigatoriamente uma efetiva integração com professores e alunos matriculados nas várias unidades participantes. Pretende-se estimular que o aluno curse parte das suas disciplinas em mais de uma unidade consorciada e que faça uso da infraestrutura disponível nos vários laboratórios participantes. No final deste programa, espera-se a efetiva implantação do programa de doutoramento na UNESP, a formação de novos doutores que apoiarão a formação de mais especialistas na área, e/ou contribuirão para que as empresas tenham melhor e fácil acesso a especialistas altamente qualificados para produzirem produtos melhores e mais competitivos com maior valor agregado. São Paulo, 01 de abril de 2002. Prof. Dr. Wilhelmus A. M. Van Noije Coordenador