《微電子制造技術(shù)》課程教學大綱

《微電子制造技術(shù)》課程教學大綱課程代碼：課程中文名稱:微電子制造技術(shù)課程英文名稱：MicroelectronicsManufacturingTechnology課程性質(zhì)：選修課程學分數(shù)：2.5學費呢課程學時數(shù)：40學時授課對象：電子科學與技術(shù)專業(yè)本課程的前導課程：固體物理，半導體物理，微電子技術(shù)基礎(chǔ)一、課程簡介《微電子制造技術(shù)》是一門電子科學與技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程，所涉及到的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容有：集成電路制備的薄膜制備、光刻、摻雜、熱處理等基礎(chǔ)工藝，集成電路制造領(lǐng)域內(nèi)新材料的制備工藝原理，改變集成電路制造領(lǐng)域內(nèi)材料層屬性的工藝，以及封裝和污染控制等基礎(chǔ)微電子制造技術(shù)。旨在培養(yǎng)電子科學與技術(shù)專業(yè)的學生，能夠成為在微電子制造行業(yè)內(nèi)掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)和了解系統(tǒng)制備工藝技術(shù)的人才，使得學生可以勝任微電子制造行業(yè)內(nèi)的新材料和新技術(shù)的研發(fā)、設(shè)計、工藝制備和性能測試等方面的生產(chǎn)和研究工作。二、教學基本內(nèi)容和要求第一章集成電路制造工藝概述主要教學內(nèi)容：（1）、集成電路的發(fā)展歷史與未來趨勢；（2）、集成電路設(shè)計簡介；（3）、集成電路的四項基礎(chǔ)工藝概述。教學要求1）掌握集成電路的工藝設(shè)計和版圖設(shè)計。2）了解集成電路制備的薄膜制備、光刻、摻雜、熱處理等基礎(chǔ)工藝。重點：集成電路的設(shè)計。難點：薄膜制備、光刻、摻雜、熱處理等幾項基礎(chǔ)工藝特征。第二章集成電路有源元件和工藝流程主要教學內(nèi)容：（1）半導體元器件的生成；（2）集成電路的形成；（3）集成電路的制造工藝。教學要求：1）了解半導體元器件的生成。2）了解集成電路的形成。3）掌握雙極型硅晶體管工藝、TTL集成電路的工藝、MOS器件工藝、Bi-CMOS工藝。重點：了解半導體元器件的生成和集成電路的形成。難點：掌握雙極型硅晶體管工藝、TTL集成電路的工藝、MOS器件工藝、Bi-CMOS工藝。第三章新材料生成類工藝主要教學內(nèi)容：（1）物理氣相淀積；（2）化學氣相淀積；（3）硅外延和多晶硅的化學氣相淀積；（4）化學氣相淀積二氧化硅薄膜；（5）化學氣相淀積氮化硅薄膜；（6）金屬化；（7）薄膜的臺階覆蓋；（8）薄膜性能表征；（9）真空技術(shù)。教學要求1）理解物理氣相沉積和化學氣相淀積的基本工藝原理。2）了解多晶硅、二氧化硅、氮化硅薄膜的物理或化學氣相淀積的制備工藝。3）掌握薄膜性能表征和真空度測量的方法。重點：真空技術(shù)基礎(chǔ)；多晶硅、二氧化硅、氮化硅薄膜的制備技術(shù)。難點：物理氣相淀積、化學氣相淀積的工藝原理；薄膜的性能表征技術(shù)第四章改變材料層屬性的工藝（Ⅰ）主要教學內(nèi)容：（1）熱氧化工藝；（2）熱氧化原理；（3）雜質(zhì)擴散；（4）離子注入。教學要求1）了解改變材料層屬性的幾種工藝方法。2）掌握改變材料層屬性的工藝原理。重點：雜質(zhì)擴散、離子注入法改變材料層屬性。難點：雜質(zhì)擴散的Fick擴散方程和雜質(zhì)分布。第五章改變材料層屬性的工藝（Ⅱ）主要教學內(nèi)容：（1）刻蝕工藝與技術(shù)；（2）二氧化硅刻蝕；（3）多晶硅刻蝕；（4）氮化硅刻蝕；（5）刻蝕設(shè)備；教學要求：1）掌握微電子材料刻蝕的種類和工藝原理；2）了解微電子材料刻蝕的基本工藝過程；3）了解刻蝕設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)。重點：掌握改變材料屬性的刻蝕的工藝流程，了解刻蝕設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)。難點：理解刻蝕的工藝原理，掌握二氧化硅刻蝕、多晶硅刻蝕、氮化硅刻蝕的工藝及特點。第六章微電子制造新穎性工藝技術(shù)主要教學內(nèi)容：（1）SiGe材料與技術(shù)；（2）SiGeHBT器件及制造工藝；（3）HBT平面集成工藝；（4）應變硅的基本概念；（5）應變硅技術(shù)及應用；（6）ALD生長機理；（7）ALD技術(shù)的應用；（7）激光退火與超淺結(jié)制作。教學要求：1）了解新穎性SiGe材料、SiGeHBT器件及制造工藝。2）掌握應變硅的基本概念，應變硅技術(shù)及應用。3）了解ALD生長機理及技術(shù)應用。4）了解激光退火與超淺結(jié)制作概念與裝置。重點：SiGe材料與技術(shù)、SiGeHBT器件及制造工藝、ALD生長機理及技術(shù)應用。難點：SiGe材料與技術(shù)、ALD生長機理。第七章封裝主要教學內(nèi)容：（1）封裝的功能；（2）封裝的形式；（3）微電子封裝工藝流程；（4）我國微電子封裝技術(shù)的現(xiàn)狀。教學要求1）了解封裝的功能，封裝的形式。2）了解我國微電子封裝技術(shù)的現(xiàn)狀。3）掌握微電子封裝工藝流程。重點：掌握封裝的功能，封裝的形式。難點：掌握微電子封裝工藝流程。第八章污染控制主要教學內(nèi)容：（1）污染控制的重要性；（2）主要污染物；（3）污染物引起的問題；（4）主要污染源及其控制方法；（5）晶片表面清洗技術(shù)；（6）烘干技術(shù)；（7）整體工藝良品率。教學要求：1）了解污染控制的重要性；2）了解污染物引起的問題；3）掌握主要污染源及其控制方法；4）掌握晶片表面清洗技術(shù)。重點：了解污染控制的重要性、了解污染物引起的問題及晶片的表面清洗技術(shù)。難點：掌握主要污染源及其控制方法。三、實驗教學內(nèi)容及基本要求第一實驗教學內(nèi)容：磁控濺射法制備ZnO透明導電薄膜 1主要教學內(nèi)容：了解磁控濺射的設(shè)計結(jié)構(gòu)，了解磁控濺射的工作原理，掌握磁控濺射制備ZnO透明導電薄膜的工作流程。2、實驗要求1）了解磁控濺射的設(shè)備結(jié)構(gòu)。2）了解磁控濺射的工作原理。3）了解磁控濺射的工作流程。3、重點、難點1）重點：掌握磁控濺射的設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作流程2）難點：理解磁控濺射的工作原理4、實驗練習題：完成磁控濺射制備ZnO透明導電薄膜的實驗報告。第二實驗教學內(nèi)容：溶膠凝膠法制備ZnO：Al透明導電薄膜1、主要教學內(nèi)容：了解磁控濺射的設(shè)計結(jié)構(gòu)，了解磁控濺射的工作原理，掌握磁控濺射制備ZnO透明導電薄膜的工作流程。2、實驗要求1）了解溶膠凝膠法成膠和凝膠的原理。2）了解溶膠凝膠法制備ZnO：Al透明導電薄膜的工作內(nèi)容。3、重點、難點1）重點：掌握溶膠凝膠法制備ZnO：Al透明導電薄膜的工作內(nèi)容。2）難點：理解膠凝膠法成膠和凝膠的原理。4、實驗練習題：完成溶膠凝膠法制備ZnO：Al透明導電薄膜的的實驗報告。第三實驗教學內(nèi)容：熱氧化工藝對太陽電池前電池材料光譜性能改變特性1、主要教學內(nèi)容：了解熱氧化工藝，了解熱氧化工藝對材料層屬性改變的原理，掌握熱氧化工藝對太陽電池前電池材料性能的改變特性。2、實驗要求1）了解熱氧化工藝對材料層屬性改變的原理。2）了解熱氧化工藝3）了解熱氧化工藝對太陽電池前電池材料光譜性能的改變特性。3、重點、難點1）重點：掌握熱氧化工藝對太陽電池前電池材料光譜性能的改變特性。2）難點：理解熱氧化工藝對材料層屬性改變的原理。4、實驗練習題：完成熱氧化工藝對太陽電池前電池材料光譜性能改變特性的實驗報告。第四實驗教學內(nèi)容：刻蝕工藝對太陽電池前電池材料陷光性能的改變特性1、主要內(nèi)容：了解直接刻蝕工藝原理，了解刻蝕工藝對材料層屬性改變的原理，掌握刻蝕工藝對太陽電池前電池材料陷光性能的改變特性。2、實驗要求1）了解直接刻蝕工藝原理。2）了解刻蝕工藝對太陽電池前電池材料陷光性能的改變特性。3、重點、難點1）重點：掌握刻蝕工藝對太陽電池前電池材料陷光性能的改變特性。2）難點：理解直接刻蝕工藝原理。4、實驗練習題：完成刻蝕工藝對太陽電池前電池材料陷光性能改變特性的實驗報告。四、教學方法與手段微電子制造技術(shù)這門課程主要采用講授法、討論法、實驗法、練習法等方法進行教學。教學手段采用多媒體教學方式為主，多種教學方式為輔。五、教學學時分配章節(jié)與內(nèi)容課時作業(yè)量備注第一章集成電路制造工藝概述2學時1講課2學時第二章集成電路有源元件和工藝流程4學時1講課4學時第三章新材料生成類工藝10學時2講課6學時實驗4學時第四章改變材料層屬性的工藝（Ⅰ）6學時1講課4學時實驗2學時第五章改變材料層屬性的工藝（Ⅱ）6學時1講課4學時實驗2學時第六章新穎性工藝技術(shù)前瞻4學時1講課4學時第七章封裝4學時1講課4學時第八章污染控制4學時1講課4學時合計40學時9講課32學時實驗8學時六、考核