《微加工导论》课程教学大纲

1、微加工导论教学大纲课程编号100093204课程名称 微加工导论高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：选修对应于电子封装技术专业；属于：BZ专业课程基本模块开课学年及学期 第五学期先修课程（b 材料科学基础 微电子制造工艺基础 电子封装工艺） 课程总学分：2.0，总学时:32； 课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）(必填)教学效果评价不及格及格，中良优1.知悉和理解微加工技术分类、特点以及应用完全不知道分类与区别，对电子组装分类、特点以及应用，有碎片化的理解。1.对电子组装分类、特点以及应用核心过程能理解，但不清

2、楚与微连接的区别。1.对电子组装分类、特点以及应用核心过程能完整理解，但不系统，存在断点。1.对电子组装分类、特点以及应用核心过程能完整系统地理解。2.能够根据电子产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力。1.完全没能力根据电子产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力。1. 具有根据电子产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力，但缺乏系统性。1. 具有根据电子产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 具备具有根据电子

3、产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力。3. 拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的思维模式。1.完全没能力根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的能力。 1.整体上拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的

4、思维模式，但缺乏系统性。1. 整体上拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的思维模式，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的思维模式。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）3.2掌握基本的创新原理和方法，具有追求创新

5、的态度和意识。1. 知悉和理解微加工技术分类、特点以及应用1.4熟悉各类电子装连、工艺设备、装置、测试仪器的工作原理、技术参数和适用范围，具备对电子制造过程的控制参数、状态参数和工艺结果进行测量和测试的能力，并能够对实验结果进行分析。2. 能够根据电子产品微加工的要求，利用现有的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设备的能力。4.3将电子封装和电子制造知识运用于实际工程（如制造、材料、工艺、测试以及失效分析等）问题的解释、分析，提出解决方案3. 拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行

6、设计分析的思维模式。教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第1章 概述 （2学时）1.1微加工学科分类1.2基片1.3材料1.4表面和界面1.5工艺1.6横向尺度1.7垂直尺寸1.8器件1.9金属氧化物半导体晶体管1.10净化和成品率1.11产业第2章 微测量和材料表征（4学时）2.1显微法和可视化2.2横向和垂直尺寸2.3电学测试2.4物理和化学分析2.5X射线衍射2.6全反射X射线荧光2.7二次离子质谱2.8俄歇电子波谱法2.9X射线光电子波谱法2.10卢瑟福背散射能谱法2.11电子微探针分析/能量分散X射线分析2.1

7、2其他方法2.13分析面积和深度2.14微测试实用要点63.2讲授，图片、视频以及动画展示，课堂提问与讨论，拓展相关知识。第3章 微加工工艺模拟（2学时）3.1模拟类型3.2一维模拟3.3二维模拟3.4三维模拟第二部分 图形化工艺（选讲 4学时）第4章 图形发生器4.1粒子束刻蚀法4.2电子束的物理特性4.3掩模版的制造4.4将掩模版作为工具4.5掩模版检查、缺陷和修复第5章 光刻5.1光刻设备（对准和曝光）5.2分辨率5.3基本图形形状5.4对准和套准第6章 光刻图形化6.1光刻胶的应用6.2光刻胶化学6.3光刻胶薄膜光学6.4光学光刻延伸技术6.5光学光刻模拟6.6光刻的实践6.7光刻胶去

8、胶或灰化第7章 刻蚀7.1湿法刻蚀7.2电化学刻蚀7.3各向异性湿法刻蚀7.4等离子体刻蚀7.5刻蚀工艺表征7.6常用材料的刻蚀工艺7.7刻蚀时间和边墙7.8湿法刻蚀、各向异性湿法刻蚀以及等离子体刻蚀的比较第8章 化学机械抛光8.1CMP工艺和设备8.2CMP的力学8.3CMP的化学8.4CMP的应用8.5CMP控制测量6.6CMP中的非理想情况第9章 键合和图层转移9.1硅熔融键合9.2阳极键合9.3其他键合技术9.4键合力学9.5结构化晶圆片的键合9.6 SOI晶圆片工厂中的键合9.7图层转移第10章 浇铸和压印10.1铸造10.2二维表面压印10.3三维体压印10.4与光刻的比较61.4

9、、3.2、4.3讲授，光刻工艺实验,液相等离子体加工实验，视频、图片画展示，课堂提问与讨论，过渡到实例讲授。第11章 自对准结构11.1MOS栅模块11.2自对准双阱11.3边墙与自对准硅化物11.4自对准结第12章 等离子体刻蚀结构12.1多步刻蚀12.2多层刻蚀12.3刻蚀中的光刻胶效应12.4无掩膜的刻蚀12.5图形尺寸和图形密度效应12.6刻蚀残留和损伤第13章 湿法刻蚀的硅结构13.1硅基片的基本结构13.2刻蚀剂13.3刻蚀掩膜和保护层13.4刻蚀速率与刻蚀自动终止13.5隔膜的制备13.6在硅片上的刻蚀形成具有复杂形状的结构13.7硅片正面的体微加工13.8边角补偿13.9硅片的

10、刻蚀13.10硅片的刻蚀13.11硅、硅与硅湿法刻蚀的比较第14章 牺牲层与释放型结构14.1结构层与牺牲层14.2单结构层14.3黏滞14.4双结构层工艺14.5旋转结构14.6绞链结构14.7使用多孔硅的牺牲层结构第15章 沉积结构15.1电镀结构15.2剥离金属化15.3特殊沉积的应用15.4局部沉积15.5腔穴的密封41.4、3.2、4.3讲授，视频、图片画展示，课堂提问与讨论，过渡到实例讲授。第16章 微加工设备16.1批处理工艺与单晶圆工艺16.2设备的性能因素16.3设备的生命周期16.4工艺状态:温度-压力16.5工艺设备的仿真16.6加工工艺的测量第17章 热处理设备17.1

11、高温设备:热壁设备与冷壁设备17.2炉管工艺17.3快速热处理/快速热退火第18章 真空和等离子体18.1真空薄膜的相互作用18.2真空的获得18.3等离子体刻蚀18.4溅射18.5PECVD18.6滞留时间第19章 化学气相沉积和外延设备19.1CVD沉积速率模型19.2CVD反应腔室19.3原子层沉积19.4MOCVD19.5硅CVD外延19.6外延反应器第20章 集成式工艺20.1周围环境的控制20.2干法清洗20.3集成式设备41.4、3.2、4.3讲授，磁控溅射工艺实验、视频、图片画展示，课堂提问与讨论，过渡到实例讲授。第21章 净化室21.1净化室的标准21.2净化室子系统21.3

12、环境、安全和健康（ESH）方面第22章 成品率22.1成品率模型22.2工艺步骤的影响22.3成品率的上升第23章 晶圆加工厂23.1集成电路制造的发展史23.2制造趋势23.3循环时间23.4所有者成本23.5硅工艺的成本41.4、3.2、4.3讲授，图片、视频以及动画展示，课堂提问与讨论，拓展相关知识。考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式： 闭卷考试成绩评定：采用平时成绩和期末闭卷考试成绩综合评定方式。期末闭卷考试成绩占75%，平时成绩（包括平时作业、实验、小测验及日常考核等）占25%，按百分制给出最终成绩。教材，参考书:选用教材： HYPERL

13、INK /search/search.asp?key1=Sami+Franssila t _blank Sami Franssila， HYPERLINK /search/search.asp?key1=%C1%F5%BE%B0%C8%AB+%B5%C8 刘景全 等译.微加工导论M.北京: HYPERLINK /search/search.asp?key1=%B5%E7%D7%D3%B9%A4%D2%B5%B3%F6%B0%E6%C9%E7 电子工业出版社,2006.大纲说明：本课程大纲是根据行业企业对电子封装技术人才专业知识的具体要求，并结合我校培养目标的具体要求而制定的。在保证基本教学要求

14、的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节。 编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院长签名： Introduction to MicrofabricationCourse code:100093204Course name:Introduction to MicrofabricationLecture Hours: 24Laboratory Hours: 8Credits:4Term(If necessary):Sixth semesterPrerequisite(s): Fundamentals of Micro-joining TechnologyCourse D

15、escription:Introduction to Microfabricationis an optional course of electronic packaging technology. This course provides a detailed introduction to the basic physics and engineering aspects of microfabrication technology, as well as to the design and operational principles of microfabrication techn

16、ology. Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Develop a better and in-depth understanding ofmicrofabricationmethod and understand the design and operational principles of microfabrication technology.Analyze the causes of defects during microfabrication.Course Conte

17、nt:Lectures and Lecture Hours: Chapter 1 Summary2HoursChapter 2 Micro measurement and characterization of materials4 HoursChapter 3 Simulation of micro machining process1 HoursChapter 4Graphic generator1 HoursChapter 5 Lithography0.5HoursChapter 6Lithography patterning0.5 HoursChapter 7Etching1Hours

18、Chapter 8 Chemical and mechanical polishing1 HoursChapter 9Bonding and layer transfer1 HoursChapter 10Casting and coining1HoursChapter 11 Self-aligned structure1 HoursChapter 12Plasma etching structure1 HoursChapter 13Silicon structure for wet etching0.5HoursChapter 14Sacrificial layer and release structure0.5 HoursChapter 15Sedimentary structure1 HoursChapter 16Micromachining equipment1 HoursChapter 17Heat treatment equipment1HoursChapter 18Vacuum and plasma0.5 HoursChapter 19Chemical vapor