《半導(dǎo)體制造技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、半導(dǎo)體制造技術(shù)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：20821305總學(xué)時(shí)數(shù)：48總學(xué)分?jǐn)?shù)：3課程性質(zhì)：必修適用專業(yè)：應(yīng)用物理學(xué)一、課程的任務(wù)和基本要求：通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體集成電路制造工藝及原理有一個(gè)較為完整和系統(tǒng)的概念，了解集成電路制造相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，使學(xué)生具有一定工藝分析和設(shè)計(jì)以及解決工藝問題和提高產(chǎn)品質(zhì)量的能力。主要分兩部分內(nèi)容，第一部分介紹主要的半導(dǎo)體材料，基本性質(zhì)、在器件制造中的應(yīng)用、材料的生長(zhǎng)和加工等。第二部分介紹超大規(guī)模集成電路制造的工藝流程，包括構(gòu)成流程的各個(gè)基本工藝的原理、技術(shù)要點(diǎn)、檢測(cè)方法和工藝質(zhì)量評(píng)價(jià)。該課程不僅是工藝工程師的入門知識(shí)，也是設(shè)計(jì)工程師應(yīng)掌握的

2、基本知識(shí)。二、基本內(nèi)容和要求：第一章 硅和硅片的制備1.1 晶體結(jié)構(gòu)1.2 單晶硅的生長(zhǎng)1.3 硅中的晶體缺陷1.4 硅片制備 通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握晶體生長(zhǎng)技術(shù)（直拉法、區(qū)熔法），硅圓片制備及規(guī)格，晶體缺陷，硅中雜質(zhì)。 第二章 集成電路制造工藝簡(jiǎn)介 2.1 CMOS工藝流程 2.2 CMOS制作步驟 通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生簡(jiǎn)單了解集成電路制造工藝流程和制作步驟。 第三章 氧化 3.1 熱氧化生長(zhǎng) 3.2 高溫爐設(shè)備 3.3 氧化工藝 3.4 質(zhì)量檢測(cè) 通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握SiO2結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，硅的熱氧化，影響氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽擴(kuò)散所需最小SiO2層厚度的估算，SiO

3、2薄膜厚度的測(cè)量。 第四章 淀積 4.1 化學(xué)氣相淀積 4.2 CVD淀積系統(tǒng) 4.3 外延 4.4 CVD質(zhì)量檢測(cè)通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握化學(xué)氣相淀積的原理和系統(tǒng)，了解外延法的種類。 第五章 金屬化 5.1 金屬淀積系統(tǒng) 5.2 金屬化方案通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握金屬化的原理和系統(tǒng)。 第六章 光刻 6.1 光刻工藝簡(jiǎn)介 6.2 旋轉(zhuǎn)涂膠 6.3 前烘 6.4 對(duì)準(zhǔn)和曝光 6.5 顯影和堅(jiān)膜通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握光刻工藝流程，光刻缺陷控制及檢測(cè)，光刻技術(shù)分類（光學(xué)光刻，非光學(xué)光刻），了解最新的光刻工藝技術(shù)動(dòng)態(tài)。 第七章 刻蝕 7.1 干法刻蝕 7.2 濕法刻蝕通過本章的學(xué)習(xí)，要求

4、學(xué)生掌握掌握刻蝕分類（濕法刻蝕、干法刻蝕），常用刻蝕液組成及應(yīng)用，干法刻蝕系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)組成。了解半導(dǎo)體生產(chǎn)中常用材料的刻蝕技術(shù)。 第八章 離子注入 8.1離子注入方法簡(jiǎn)介8.2離子注入設(shè)備8.3離子注入質(zhì)量檢測(cè)通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解離子注入系統(tǒng)組成，濃度分布，注入損傷和退火，離子注入特點(diǎn)及應(yīng)用。 第九章 封裝 9.1 傳統(tǒng)封裝簡(jiǎn)介 9.2 先進(jìn)的封狀技術(shù) 9.3 質(zhì)量檢測(cè) 通過本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解半導(dǎo)體封裝技術(shù)的流程步驟，以及封裝后集成電路的檢測(cè)技術(shù)。三、實(shí)踐環(huán)節(jié)和要求：無(wú)四、教學(xué)時(shí)數(shù)分配：理論：40 實(shí)驗(yàn)： 8 上機(jī)：0 其它：0教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配第一章 硅和硅片的

5、制備4第六章 光刻6第二章 集成電路制造工藝簡(jiǎn)介 4第七章 刻蝕4第三章 氧化6第八章 離子注入4第四章 淀積4第九章 封裝6第五章 金屬化2合計(jì)40五、其它項(xiàng)目：無(wú)六、有關(guān)說(shuō)明：1、教學(xué)和考核方式：本課程屬考試課，實(shí)行閉卷考試方式考核2、習(xí)題：3、能力培養(yǎng)要求：通過半導(dǎo)體制造技術(shù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體工藝的整個(gè)生產(chǎn)流程，熟悉氧化、淀積、光刻、刻蝕等過程的概念、設(shè)備、特點(diǎn)以及影響參數(shù)等。掌握半導(dǎo)體后導(dǎo)工藝的步驟，最終對(duì)集成電路的制造有一個(gè)全面的了解，為以后可能走向半導(dǎo)體制造工業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。4、與其它課程和教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：大學(xué)物理半導(dǎo)體材料物理后續(xù)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)： 平行開設(shè)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)：半導(dǎo)體器件5、教材和主要參考書目：（1）教材：半導(dǎo)體制造基礎(chǔ)，美 Gary S.May 施敏著，代永平譯（2）主要參考書目： 半導(dǎo)體制造技術(shù)， 美 Michael Quirk