《集成電路工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)》課程教學(xué)大綱

1、集成電路工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程教學(xué)大綱IntegratedCircuitProcessingPractice課程編碼：DZ240091適用專業(yè)：微電子學(xué)，集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)先修課程：集成電路工藝原理學(xué)分?jǐn)?shù)：4學(xué)分總學(xué)時(shí)數(shù)：2周實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)：2周考核方式：系考 一、課程性質(zhì)和任務(wù)集成電路工藝實(shí)踐適用于微電子學(xué)和集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)四年級(jí)學(xué)生，是本專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)課。本課程是微電子和集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的初步操作訓(xùn)練，通過對(duì)集成電路工藝的模擬和器件的仿真和在生產(chǎn)工藝線進(jìn)行器件實(shí)際工藝制作，讓學(xué)生能夠利用silvaco工具對(duì)集成電路器件的制造流程進(jìn)行工藝模擬和仿真，并熟練操作各種相關(guān)半導(dǎo)體工藝設(shè)備

2、，使學(xué)生掌握集成電路工藝各個(gè)工序的基本知識(shí)和操作技能，為專業(yè)技能形成奠定基礎(chǔ)。二、課程的內(nèi)容和要求要求：生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間，必須尊重現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)教師，遵守勞動(dòng)勞動(dòng)紀(jì)律，注意安全操作。以認(rèn)真求實(shí)的精神，虛心向教師學(xué)習(xí)請(qǐng)教，向?qū)嵺`學(xué)習(xí)。認(rèn)真完成各項(xiàng)操作流程。要了解工藝流程所需要的設(shè)備條件，熟練掌握各工序的操作流程。各操作結(jié)束后，認(rèn)真完成實(shí)習(xí)報(bào)告。根據(jù)實(shí)習(xí)報(bào)告，學(xué)習(xí)態(tài)度、勞動(dòng)表現(xiàn)、作業(yè)和操作考核情況綜合評(píng)定學(xué)習(xí)訓(xùn)練成績(jī)。內(nèi)容1：生產(chǎn)實(shí)習(xí)-本實(shí)習(xí)訓(xùn)練包括清洗、氧化、光刻、刻蝕、擴(kuò)散、金屬化工藝等重要工序以及測(cè)試器件特性。1、通過清洗操作實(shí)踐，了解清洗的目的、方法及清洗的重要性。2、通過氧化操作實(shí)踐，了解氧化設(shè)備

3、，氧化的目的、方法，影響氧化的因素。測(cè)量氧化層的厚度，進(jìn)一步掌握氧化生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。3、通過光刻操作實(shí)踐，了解光刻機(jī)及其它光刻設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，光刻原理及光刻的各個(gè)工序。4、通過刻蝕操作實(shí)踐，了解濕法腐蝕的化學(xué)反應(yīng)和原理。5、通過擴(kuò)散操作實(shí)踐，了解擴(kuò)散爐的基本結(jié)構(gòu)、作用，了解擴(kuò)散的方法、目的和原理。6、通過金屬化操作實(shí)踐，了解蒸發(fā)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)、作用及操作坊法。7、測(cè)試產(chǎn)品特性參數(shù)。根據(jù)參數(shù)值分析工藝中出現(xiàn)的問題。內(nèi)容2：Silvaco工藝模擬仿真訓(xùn)練-熟悉silvaco工具對(duì)器件和集成電路制造過程中的氧化、擴(kuò)散、離子注入、CVD、外延，光刻、金屬化等過程的工藝設(shè)計(jì)。三、各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)分配項(xiàng)目?jī)?nèi)容主

4、要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配講課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)上機(jī)合計(jì)一清洗178二氧化及測(cè)試178三光刻178四擴(kuò)散178五金屬化及測(cè)試178六Silvaco界面268七Athena仿真工具268八Atlas仿真工具268九應(yīng)用Silvaco制備器件01616合計(jì)80四、實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)內(nèi)容和要求：1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配其中：演示性實(shí)驗(yàn)57.5%，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)22.5%，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)20%，綜合性實(shí)驗(yàn)0%序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型演示驗(yàn)證設(shè)計(jì)綜合1清洗1.介紹整個(gè)器件的工藝流程及注意事項(xiàng)。2.去除硅片上的SiO2，對(duì)硅片進(jìn)行充分的清洗和烘干。882氧化采取干-濕-干工藝，在硅片表面生長(zhǎng)一層SiO2。1.利用橢圓偏振儀

5、測(cè)試氧化薄膜厚度。2.對(duì)硅片進(jìn)行充分的清洗和烘干。3光刻前準(zhǔn)備。883光刻1.進(jìn)行光刻和刻蝕工藝，涂膠-前烘-曝光-顯影-堅(jiān)膜-腐蝕-去膠。觀察第一次刻蝕后的窗口。2.清洗硅片。884擴(kuò)散1.用擴(kuò)散爐對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)擴(kuò)散。2.清洗陪片并測(cè)試其方塊電阻。3.清洗硅片。4.進(jìn)行推結(jié)工藝。885金屬化及測(cè)試1.腐蝕硅片，再對(duì)硅片進(jìn)行清洗、烘干。2.測(cè)試pn結(jié)I-V特性。3.清洗硅片。4.蒸發(fā)金屬鋁。886Silvaco界面了解silvacoTCAD的基本概念，熟練掌握Deckbuild組件及其命令。8267Athena仿真工具了解掌握氧化、擴(kuò)散、離子注入、光刻、刻蝕、外延、淀積和金屬化等單項(xiàng)工藝的仿真，

6、理解工藝集成的方法。8268Atlas仿真工具了解ATLAS其仿真流程，理解ATLAS的定義結(jié)構(gòu)，熟練掌握器件仿真時(shí)對(duì)電極參數(shù)、材料特性和物理模型定義的方法。學(xué)會(huì)利用數(shù)值計(jì)算和測(cè)試方法獲取器件的特性，能對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。8269應(yīng)用Silvaco制備器件編寫NMOS器件的工藝并進(jìn)行模擬和參數(shù)提取1616合計(jì)804618162、實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備及材料序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱每組人數(shù)每組需要的主要儀器設(shè)備每組需要的主要實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備名稱數(shù)量材料名稱數(shù)量性質(zhì)1準(zhǔn)備工作5氧化爐1硼2片非一次性2清洗5電爐1硅片4片一次性石英杯3BOE液500ml非一次性濃硫酸120非一次性雙氧水40一次性3氧化及測(cè)試5氧化爐1氧

7、氣1瓶非一次性橢圓偏振儀1氫氣1瓶非一次性氮?dú)?瓶非一次性4光刻5勻膠機(jī)1光刻膠光刻機(jī)1顯影液溫箱2BOE液500ml非一次性電爐2濃硫酸120非一次性燒杯3雙氧水40一次性5擴(kuò)散5氧化爐1氧氣1瓶非一次性擴(kuò)散爐1氮?dú)?瓶非一次性6金屬化及測(cè)試5四探針測(cè)試儀1BOE液500ml非一次性金屬蒸發(fā)臺(tái)1濃硫酸120非一次性晶體管圖示儀1雙氧水40一次性7Silvaco工藝模擬仿真訓(xùn)練30計(jì)算機(jī)注：材料性質(zhì)填寫一次性或非一次性。五、本課程與其它課程的聯(lián)系先修課程：半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、集成電路工藝原理后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計(jì)六、參考資料教材:工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，趙萍、邢立冬、金蕾等，西安郵電學(xué)院，2010年10月參考書：半導(dǎo)體制造技術(shù)，Michae