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Microeletrônica no Brasil e nas Universidades Brasileiras

Microeletrônica no Brasil e nas Universidades Brasileiras. Jacobus W. Swart CCS e FEEC UNICAMP Jacobus@led.unicamp.br http://www.ccs.unicamp.br. GTII, Fórum de Competitividades, MCT, 06/06/02. Sumário. Importância da área para inovação Aplicações das Tecnologias de Microfabricação.

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Microeletrônica no Brasil e nas Universidades Brasileiras

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  1. Microeletrônica no Brasil e nasUniversidades Brasileiras Jacobus W. Swart CCS e FEEC UNICAMP Jacobus@led.unicamp.br http://www.ccs.unicamp.br GTII, Fórum de Competitividades, MCT, 06/06/02

  2. Sumário • Importância da área para inovação • Aplicações das Tecnologias de Microfabricação. • Brasil nos anos 70 • Brasil atual • RH em Microeletrônica • Tendências e perspectivas.

  3. 1. Importância da área para inovação • A) Predictions by Herman Khan in 1969 for the year 2000: • 16 did not come out: • Transcontinental racquets for traveling: 15 min from Brazil to USA • Meals based on tablets, no meat and so fort. • Week-end traveling to the moon • End of cancer disease • Others • 2 were correctly predicted: • PC at home will be common and will be easy to use • Easy access to libraries and communication (internet)

  4. Por que as previsões de Herman Khan foram corretas • apenas para aplicações baseadas em microeletrônica? • é uma área muito fértil. Permite sonhar e criar! • permite produzir produtos de baixíssimo custo. • Como conseqüência: • ela faz parte de número crescente de produtos • constitui a base para o desenvolvimento de • várias outras áreas. • constitui a base da economia moderna.

  5. Exemplos:

  6. M E R C A D O S • Mercados complementares: • automatização total – uma nova revolução • agricultura moderna • itens para segurança • eletrônica embarcada, muitos outros.

  7. Portanto, tendência SoC  Eletrônica = Microeletrônica. Quem não produzir componentes, estará fora do mercado de eletrônica. • Não participar do mercado de eletrônica: • será equivalente ao cenário se país hoje não • tivesse uma indústria automobilística. • equivale a um futuro econômico e social sombrio.

  8. Tecnologias Envolvidas em SoC: Software is embedded!

  9. 2. Aplicações das Tecnologias de Microfabricação Componentes Eletrônicos, CI’s Componentes Optoeltrônicos Circuitos Fotônicos Sensores e Atuadores – MEMS Componentes Micromecânicos – MEMS Estruturas para biologia e medicina Base para o desenvolvimento de nanotecnologia. Exemplos:

  10. MEMS e IMEMS

  11. A.P.L, 20/May/2002, p.3817.

  12. 3. Brasil nos anos 70 1978 EPUSP ROM 2Kbit 1970 Intel DRAM 1Kbit

  13. 1970 Bell Labs CCD – 1 metal 1981 EPUSP BCCD – 2 poly

  14. O gap tecnológico existia mas não era enorme. • Existiam várias indústrias: • Philco foi pioneira, desde os anos 60. • Muitas outras vieram depois, anos 70. Produção de CI’s, ciclo completo: Philco-RCA (anos 70) e depois SID Microeletrônica (anos 80)

  15. 4. Brasil Atual • Não há indústria de produção de CI’s (ciclo compl.) • Uma empresa de back-end – ITAUTEC. • Uma empresa de design de CI’s – Motorola • Duas empresas de diodos discretos: Aegis e Semikron • Universidades: • Aumento de número de especialistas • Maior contato com o exterior • Apenas 4 laboratórios de processamento de • dispositivos em Si: USP, UNICAMP, UFRGS, UFPE • Uma dezena de grupos de projeto de CI’s.

  16. Universidades: • lutam para manter viva a atividade • dimensões mínimas > 1 m (Exterior: 100nm • em produção e 15nm em pesquisa) • gap tecnológico enorme, não instransponível • (os princípios são os mesmo, essencialmente • evolução). • falta estímulo para aumento de atividades e • atração de pessoas (pesquisadores e alunos).

  17. : Centro de Componentes Semicondutores CCS-UNICAMP: • Objetivos: • Pesquisa e Desenvolvimento: • CMOS • MEMS • Materiais e Etapas de Processos • Ensino: • Tecnologias de Microfabricação • Serviços: • Serviços de Microfabricação

  18. Instalações:

  19. 5. Formação de RH em Microeletrônica: Microfabrication Teaching at UNICAMP: • Hand-on MOS IC Fabrication Course: • “Oficina de Microfabricação: Projeto e Fabricação de CI’s MOS”. • At under-graduate, graduate and vacation courses. • 4 to 5 times a year, 12 students/course.

  20. Content (80h course): • Seminars (26h): • Semiconductor, devices and models • Process modules and Process Integration • Scaling theory, evolution, microsystems • Microfabrication Lab. (20h): • Fabrication of a metal gate nMOS IC test chip • Measurement Labs. (20h): • Material and process characterization • CMOS test chip characterization • Fabricated nMOS test chip characterization • CAD and simulations (8h): • SUPREM, PISCES, SPICE, Microwind. • Visits to neighbor labs. (6h).

  21. MOS Transistors Opening of contacts and gate area of transistor Transistor after completion of the fabrication process

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