《微电子制造技术》课程教学大纲

《微电子制造技术》课程教学大纲课程代码：课程中文名称:微电子制造技术课程英文名称：MicroelectronicsManufacturingTechnology课程性质：选修课程学分数：2.5学费呢课程学时数：40学时授课对象：电子科学与技术专业本课程的前导课程：固体物理，半导体物理，微电子技术基础一、课程简介《微电子制造技术》是一门电子科学与技术专业的核心专业课程，所涉及到的专业技术内容有：集成电路制备的薄膜制备、光刻、掺杂、热处理等基础工艺，集成电路制造领域内新材料的制备工艺原理，改变集成电路制造领域内材料层属性的工艺，以及封装和污染控制等基础微电子制造技术。旨在培养电子科学与技术专业的学生，能够成为在微电子制造行业内掌握相关理论基础和了解系统制备工艺技术的人才，使得学生可以胜任微电子制造行业内的新材料和新技术的研发、设计、工艺制备和性能测试等方面的生产和研究工作。二、教学基本内容和要求第一章集成电路制造工艺概述主要教学内容：（1）、集成电路的发展历史与未来趋势；（2）、集成电路设计简介；（3）、集成电路的四项基础工艺概述。教学要求1）掌握集成电路的工艺设计和版图设计。2）了解集成电路制备的薄膜制备、光刻、掺杂、热处理等基础工艺。重点：集成电路的设计。难点：薄膜制备、光刻、掺杂、热处理等几项基础工艺特征。第二章集成电路有源元件和工艺流程主要教学内容：（1）半导体元器件的生成；（2）集成电路的形成；（3）集成电路的制造工艺。教学要求：1）了解半导体元器件的生成。2）了解集成电路的形成。3）掌握双极型硅晶体管工艺、TTL集成电路的工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS工艺。重点：了解半导体元器件的生成和集成电路的形成。难点：掌握双极型硅晶体管工艺、TTL集成电路的工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS工艺。第三章新材料生成类工艺主要教学内容：（1）物理气相淀积；（2）化学气相淀积；（3）硅外延和多晶硅的化学气相淀积；（4）化学气相淀积二氧化硅薄膜；（5）化学气相淀积氮化硅薄膜；（6）金属化；（7）薄膜的台阶覆盖；（8）薄膜性能表征；（9）真空技术。教学要求1）理解物理气相沉积和化学气相淀积的基本工艺原理。2）了解多晶硅、二氧化硅、氮化硅薄膜的物理或化学气相淀积的制备工艺。3）掌握薄膜性能表征和真空度测量的方法。重点：真空技术基础；多晶硅、二氧化硅、氮化硅薄膜的制备技术。难点：物理气相淀积、化学气相淀积的工艺原理；薄膜的性能表征技术第四章改变材料层属性的工艺（Ⅰ）主要教学内容：（1）热氧化工艺；（2）热氧化原理；（3）杂质扩散；（4）离子注入。教学要求1）了解改变材料层属性的几种工艺方法。2）掌握改变材料层属性的工艺原理。重点：杂质扩散、离子注入法改变材料层属性。难点：杂质扩散的Fick扩散方程和杂质分布。第五章改变材料层属性的工艺（Ⅱ）主要教学内容：（1）刻蚀工艺与技术；（2）二氧化硅刻蚀；（3）多晶硅刻蚀；（4）氮化硅刻蚀；（5）刻蚀设备；教学要求：1）掌握微电子材料刻蚀的种类和工艺原理；2）了解微电子材料刻蚀的基本工艺过程；3）了解刻蚀设备的总体结构。重点：掌握改变材料属性的刻蚀的工艺流程，了解刻蚀设备的总体结构。难点：理解刻蚀的工艺原理，掌握二氧化硅刻蚀、多晶硅刻蚀、氮化硅刻蚀的工艺及特点。第六章微电子制造新颖性工艺技术主要教学内容：（1）SiGe材料与技术；（2）SiGeHBT器件及制造工艺；（3）HBT平面集成工艺；（4）应变硅的基本概念；（5）应变硅技术及应用；（6）ALD生长机理；（7）ALD技术的应用；（7）激光退火与超浅结制作。教学要求：1）了解新颖性SiGe材料、SiGeHBT器件及制造工艺。2）掌握应变硅的基本概念，应变硅技术及应用。3）了解ALD生长机理及技术应用。4）了解激光退火与超浅结制作概念与装置。重点：SiGe材料与技术、SiGeHBT器件及制造工艺、ALD生长机理及技术应用。难点：SiGe材料与技术、ALD生长机理。第七章封装主要教学内容：（1）封装的功能；（2）封装的形式；（3）微电子封装工艺流程；（4）我国微电子封装技术的现状。教学要求1）了解封装的功能，封装的形式。2）了解我国微电子封装技术的现状。3）掌握微电子封装工艺流程。重点：掌握封装的功能，封装的形式。难点：掌握微电子封装工艺流程。第八章污染控制主要教学内容：（1）污染控制的重要性；（2）主要污染物；（3）污染物引起的问题；（4）主要污染源及其控制方法；（5）晶片表面清洗技术；（6）烘干技术；（7）整体工艺良品率。教学要求：1）了解污染控制的重要性；2）了解污染物引起的问题；3）掌握主要污染源及其控制方法；4）掌握晶片表面清洗技术。重点：了解污染控制的重要性、了解污染物引起的问题及晶片的表面清洗技术。难点：掌握主要污染源及其控制方法。三、实验教学内容及基本要求第一实验教学内容：磁控溅射法制备ZnO透明导电薄膜 1主要教学内容：了解磁控溅射的设计结构，了解磁控溅射的工作原理，掌握磁控溅射制备ZnO透明导电薄膜的工作流程。2、实验要求1）了解磁控溅射的设备结构。2）了解磁控溅射的工作原理。3）了解磁控溅射的工作流程。3、重点、难点1）重点：掌握磁控溅射的设备结构和工作流程2）难点：理解磁控溅射的工作原理4、实验练习题：完成磁控溅射制备ZnO透明导电薄膜的实验报告。第二实验教学内容：溶胶凝胶法制备ZnO：Al透明导电薄膜1、主要教学内容：了解磁控溅射的设计结构，了解磁控溅射的工作原理，掌握磁控溅射制备ZnO透明导电薄膜的工作流程。2、实验要求1）了解溶胶凝胶法成胶和凝胶的原理。2）了解溶胶凝胶法制备ZnO：Al透明导电薄膜的工作内容。3、重点、难点1）重点：掌握溶胶凝胶法制备ZnO：Al透明导电薄膜的工作内容。2）难点：理解胶凝胶法成胶和凝胶的原理。4、实验练习题：完成溶胶凝胶法制备ZnO：Al透明导电薄膜的的实验报告。第三实验教学内容：热氧化工艺对太阳电池前电池材料光谱性能改变特性1、主要教学内容：了解热氧化工艺，了解热氧化工艺对材料层属性改变的原理，掌握热氧化工艺对太阳电池前电池材料性能的改变特性。2、实验要求1）了解热氧化工艺对材料层属性改变的原理。2）了解热氧化工艺3）了解热氧化工艺对太阳电池前电池材料光谱性能的改变特性。3、重点、难点1）重点：掌握热氧化工艺对太阳电池前电池材料光谱性能的改变特性。2）难点：理解热氧化工艺对材料层属性改变的原理。4、实验练习题：完成热氧化工艺对太阳电池前电池材料光谱性能改变特性的实验报告。第四实验教学内容：刻蚀工艺对太阳电池前电池材料陷光性能的改变特性1、主要内容：了解直接刻蚀工艺原理，了解刻蚀工艺对材料层属性改变的原理，掌握刻蚀工艺对太阳电池前电池材料陷光性能的改变特性。2、实验要求1）了解直接刻蚀工艺原理。2）了解刻蚀工艺对太阳电池前电池材料陷光性能的改变特性。3、重点、难点1）重点：掌握刻蚀工艺对太阳电池前电池材料陷光性能的改变特性。2）难点：理解直接刻蚀工艺原理。4、实验练习题：完成刻蚀工艺对太阳电池前电池材料陷光性能改变特性的实验报告。四、教学方法与手段微电子制造技术这门课程主要采用讲授法、讨论法、实验法、练习法等方法进行教学。教学手段采用多媒体教学方式为主，多种教学方式为辅。五、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第一章集成电路制造工艺概述2学时1讲课2学时第二章集成电路有源元件和工艺流程4学时1讲课4学时第三章新材料生成类工艺10学时2讲课6学时实验4学时第四章改变材料层属性的工艺（Ⅰ）6学时1讲课4学时实验2学时第五章改变材料层属性的工艺（Ⅱ）6学时1讲课4学时实验2学时第六章新颖性工艺技术前瞻4学时1讲课4学时第七章封装4学时1讲课4学时第八章污染控制4学时1讲课4学时合计40学时9讲课32学时实验8学时六、考核