《微電子工藝》課程教學大綱

1、微電子工藝Microelectronics technics 一、課程基本情況課程類別：專業(yè)方向課課程學分：3學分課程總學時：48 學時，其中講課：32學時，實驗：16 學時，上機： 學時，課外 學時課程性質：選修開課學期：第6學期先修課程：高等數(shù)學、固體物理學、普通（大學）物理適用專業(yè)：電子科學與技術教 材：微電子工藝原理，化學工業(yè)出版社，李薇薇，2007開課院系：電子與信息工程學院 電子科學與技術系二、課程性質、教學目標和任務微電子工藝是電子科學與技術專業(yè)的選修課。微電子技術是目前蓬勃發(fā)展的高技術之一。作為信息技術的基礎，它推動著計算機、通信和消費類電子產品的不斷更新?lián)Q代。在過去幾十年中以

2、半導體為代表的電子科學技術的蓬勃發(fā)展將世界帶進了信息社會，徹底改變了人類的生活方式和思維模式。本課程以硅平面工藝為基礎，詳細介紹了硅片制備、熱氧化、擴散、離子注入、光刻與刻蝕、薄膜淀積（化學氣相淀積、物理氣相淀積）和工藝集成技術，對掩模版的制備、真空技術和等離子體也做了一些討論。通過本課程的學習，使學生了解半導體器件的各種生產工藝以及各道工藝之間的相互關系和作用，掌握微電子器件的主要制造方法、工藝原理、生產普遍存在的問題的分析和解決方法。三、教學內容和要求1微電子工藝緒論（2學時）（1）了解單項工藝與工藝技術（2）理解微電子工藝：一個簡單的例子重點和難點：一個簡單的電阻分壓器制備的工藝流程2半

3、導體襯底（2學時）（1）了解硅單晶的化學性質（2）了解硅化合物的化學性質（3）掌握高純硅錠制備的方法；掌握硅單晶圓片的制備和規(guī)格重點：硅單晶圓片的制備和規(guī)格難點：硅單晶和化合物的化學性質3熱氧化工藝（4學時）（1）了解熱氧化工藝的系統(tǒng)；（2）理解熱氧化原理（Deal-Grove模型）；（3）掌握二氧化硅的結構、性質和用途；（4）掌握熱氧化工藝（方法）；掌握影響氧化速率的因素；掌握摻雜雜質對氧化和多晶氧化過程的影響；（5）掌握二氧化硅的質量檢驗方法；重點：二氧化硅的結構、性質和用途；熱氧化工藝（方法）；影響氧化速率的因素等難點：熱氧化原理（Deal-Grove模型）4擴散工藝（4學時）（1）了解

4、擴散工藝的設備；擴散工藝的分類及局限性；擴散工藝的用途；（2）理解實際擴散分布的分析；（3）掌握擴散原理（模型和公式）；（4）掌握常見擴散雜質的化學性質；（5）掌握擴散工藝的質量檢測；重點：擴散工藝中的雜質分布難點：擴散原理（模型和公式）5離子注入工藝（4學時）（1）了解離子注入工藝的優(yōu)勢和限制；（2）掌握離子注入技術的三大基本要素以及離子注入系統(tǒng)的三大組成部分；（3）掌握離子注入的原理；（4）掌握射程與入射離子的分布；實際的入射離子分布情況；（5）掌握注入損傷和退火工藝；重點：離子注入技術的三大基本要素；離子注入系統(tǒng)的三大組成部分；射程和入射離子的分布情況難點：離子注入的原理6光刻工藝（2學

5、時）（1）了解光刻工藝的發(fā)展趨勢及下一代光刻技術；（2）掌握掩膜板的結構、性能和用途；光刻膠的分類、化學性質和用途；（3）理解并掌握光刻工藝的基本原理；光刻的三個要素；光刻工藝的設備；（4）掌握光刻的基本步驟；重點：光刻的三個要素；光刻的基本步驟難點：光刻工藝的基本原理7刻蝕工藝（2學時）（1）了解刻蝕工藝的基本概念、分類、工藝參數(shù)和設備；（2）掌握濕法和干法刻蝕的步驟、特點、分類、影響因素；（3）掌握常見半導體材料的刻蝕工藝；重點：濕法和干法刻蝕的步驟、特點、分類、影響因素難點：常見半導體材料的刻蝕工藝8物理氣相淀積（4學時）（1）了解常用蒸發(fā)系統(tǒng)（加熱器），蒸發(fā)工藝的限制；（2）了解常用的

6、濺射工藝；（3）掌握影響蒸發(fā)工藝淀積速率的因素；（4）掌握濺射工藝的原理；掌握濺射工藝臺階形貌的改善措施；重點：影響蒸發(fā)工藝淀積速率的因素；改善濺射工藝臺階形貌的措施難點：濺射工藝的原理9化學氣相淀積（4學時）（1）了解真空技術和等離子體的產生機制；（2）理解化學氣相淀積工藝特點、分類及設備簡介；（3）掌握化學氣相淀積工藝原理，包括氣相質量輸運過程和化學反應過程；（4）掌握典型物質和材料的化學氣相淀積工藝；重點：典型物質和材料的化學氣相淀積工藝難點：化學氣相淀積工藝原理10外延生長工藝（2學時）（1）掌握外延原理及方法，外延工藝和設備；（2）掌握外延質量要求、檢驗、控制；外延方法的其它應用。重

7、點和難點：氣相外延原理及方法11工藝集成（2學時）（1）了解器件隔離技術，包括器件隔離的作用、常見隔離工藝、隔離工藝的質量指標；（2）了解金屬化；平坦化和先進的互連工藝；（3）理解雙阱CMOS工藝流程；重點和難點：雙阱CMOS工藝流程四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：5 次，課程論文： 篇；（2）考核方式：閉卷考試（3）總評成績計算方式：平時成績20%、實驗成績10%、期末考試成績70%等綜合計算五、參考書目1、美Stephen A. Campbell著，嚴利人等譯，微納尺度制造工程（第三版），北京：電子工業(yè)出版社，20112、張興，微電子學概論，北京：北京大學出版社，20003、施敏，半導體器