第頁(yè)《集成電路工藝原理》教學(xué)大綱課程編號(hào)：10140069英文名稱：PrinciplesofIntegratedCircuitTechnology學(xué)分：3.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)，其中理論56學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：固體物理、半導(dǎo)體物理課程類別：專業(yè)課程（必修）授課對(duì)象：微電子科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：數(shù)理信息學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程為專業(yè)必修課程，從基本物理概念出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前集成電路工藝的最新發(fā)展,系統(tǒng)介紹集成電路制造所涉及的基本單項(xiàng)工藝及工藝集成技術(shù)，使學(xué)生了解硅基集成電路及半導(dǎo)體器件的制造方法，具有硅基集成電路及半導(dǎo)體器件的制造能力。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解包括光刻、等離子體和反應(yīng)離子刻蝕、離子注入、擴(kuò)散、氧化、蒸發(fā)、氣相外延生長(zhǎng)、濺射和化學(xué)氣相淀積等集成電路基本單項(xiàng)工藝，以及如何將這些單項(xiàng)工藝集成為各種常見的集成電路工藝技術(shù)工藝，如CMOS技術(shù)、雙極型技術(shù)，具備硅基集成電路及半導(dǎo)體器件的基本制造能力。課程目標(biāo)1：使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)集成電路技術(shù)的認(rèn)識(shí)，了解集成電路技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的地位和作用，培養(yǎng)國(guó)家自信和愛國(guó)情懷。課程目標(biāo)2：使學(xué)生全面理解硅基集成電路制造各單項(xiàng)工藝的基本原理，了解CMOS技術(shù)、雙極型技術(shù)等基本集成電路工藝流程。課程目標(biāo)3：使學(xué)生掌握硅基集成電路及半導(dǎo)體器件的制造方法，具有基本的硅基集成電路及半導(dǎo)體器件制造及分析能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)7-1.了解涉及微電子行業(yè)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的方針、政策課程目標(biāo)11指標(biāo)點(diǎn)1-2.了解半導(dǎo)體器件的材料、結(jié)構(gòu)、工藝、性能之間的關(guān)系并能夠應(yīng)用于工程問題的分析中課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)7-2.理解微電子行業(yè)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，能夠評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件生產(chǎn)制造過程對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響課程目標(biāo)21指標(biāo)點(diǎn)3-2.能夠根據(jù)半導(dǎo)體器件的研發(fā)目標(biāo)選取適當(dāng)?shù)牟牧?、設(shè)計(jì)與制造工藝并確定研發(fā)方案課程目標(biāo)31三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1介紹發(fā)展集成電路制造技術(shù)的必要性，發(fā)展歷史，晶體生長(zhǎng)技術(shù)（直拉法、區(qū)熔法），硅圓片制備方法及規(guī)格。了解發(fā)展集成電路制造技術(shù)、發(fā)展歷史，掌握晶體生長(zhǎng)技術(shù)（直拉法、區(qū)熔法），硅圓片制備方法及規(guī)格。3集中講授課程目標(biāo)1、22介紹超凈環(huán)境與超凈間，硅片的粘污類型，粘污源與控制，硅片的濕法清洗工藝。了解超凈環(huán)境與超凈間，硅片的粘污類型，粘污源與控制，硅片的濕法清洗工藝。理解微電子行業(yè)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。4集中講授課程目標(biāo)1、23介紹SiO2結(jié)構(gòu)及性質(zhì)及在IC工藝中的應(yīng)用，硅的熱氧化方法，影響氧化速率的因素，氧化缺陷和界面電荷。了解SiO2結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，掌握硅的熱氧化方法，熟悉影響氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽擴(kuò)散所需最小SiO2層厚度的估算，SiO2薄膜厚度的測(cè)量。5集中講授課程目標(biāo)24介紹摻雜工藝在集成電路制造中的作用，雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)理，擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散方程，常用擴(kuò)散工藝及系統(tǒng)設(shè)備。掌握雜質(zhì)擴(kuò)散機(jī)理，擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散方程，熟悉擴(kuò)散雜質(zhì)分布及擴(kuò)散結(jié)果測(cè)量，了解常用擴(kuò)散工藝及系統(tǒng)設(shè)備。4集中講授、小組討論課程目標(biāo)25介紹離子注入的原理，離子注入系統(tǒng)組成，離子注入摻雜的濃度分布，注入損傷和退火，離子注入特點(diǎn)及應(yīng)用。掌握離子注入系統(tǒng)組成，濃度分布，注入損傷和退火，了解離子注入的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。4集中講授、小組討論課程目標(biāo)26介紹真空的基本知識(shí)，真空的獲得及測(cè)量方法，真空蒸發(fā)鍍膜法、濺射鍍膜法及分子束外延鍍膜法的原理、設(shè)備及應(yīng)用。了解真空的基本知識(shí)，熟悉真空的獲得及測(cè)量方法，掌握真空蒸發(fā)鍍膜法、濺射鍍膜法及分子束外延鍍膜法的原理、設(shè)備及應(yīng)用。了解形貌及臺(tái)階覆蓋問題的解決8集中講授課程目標(biāo)27介紹化學(xué)汽相淀積（CVD）基本化學(xué)過程及動(dòng)力學(xué)原理，CVD反應(yīng)器原理、構(gòu)造及應(yīng)用。了解CVD基本化學(xué)過程及動(dòng)力學(xué)原理，掌握各種不同材料、不同模式CVD方法系統(tǒng)原理、構(gòu)造及應(yīng)用。4集中講授、小組討論課程目標(biāo)28介紹外延生長(zhǎng)機(jī)理，外延層雜質(zhì)濃度分布，外延缺陷控制及外延厚度和電阻率的測(cè)量。掌握外延生長(zhǎng)機(jī)理，外延層雜質(zhì)濃度分布，外延缺陷控制及外延厚度和電阻率的測(cè)量。4集中講授、小組討論課程目標(biāo)2、39介紹光刻工藝基本流程，光刻缺陷控制及檢測(cè)，光刻技術(shù)分類。濕法刻蝕、干法刻蝕，半導(dǎo)體生產(chǎn)中常用材料的刻蝕技術(shù)。掌握光刻工藝流程，光刻缺陷控制及檢測(cè)，光刻技術(shù)分類（光學(xué)光刻，非光學(xué)光刻），常用刻蝕液組成及應(yīng)用，干法刻蝕系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)組成。了解半導(dǎo)體生產(chǎn)中常用材料的刻蝕技術(shù)。8集中講授、小組討論課程目標(biāo)2、310介紹IC工藝中常用的金屬化材料，金屬化原理及工藝方法，Al及Cu多層互連工藝了解金屬化及多層互連的意義，掌握金屬化原理及工藝方法，熟悉Al及Cu多層互連工藝4集中講授、小組討論課程目標(biāo)2、311介紹器件隔離的原理及方法，雙極及CMOS集成電路制造工藝步驟掌握器件隔離的原理及方法，熟悉雙極及CMOS集成電路制造工藝步驟4集中講授課程目標(biāo)2、312介紹薄膜晶體管的原理、基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。介紹多晶硅、非晶硅及其他薄膜晶體管的制備工藝。了解薄膜晶體管的原理、基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。掌握多晶硅、非晶硅及其他薄膜晶體管的制備工藝。2集中講授、小組討論課程目標(biāo)2、3合計(jì)56四、課程教學(xué)方法集中講授、小組討論五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核考核依據(jù)建議分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)40%出勤0%每遲到1次扣2分，曠課1次扣5分課程目標(biāo)1作業(yè)10%每缺1次扣2分課程目標(biāo)2小組討論10%根據(jù)討論匯報(bào)的完整性和流暢程度評(píng)定打分課程目標(biāo)3期中考試20%閉卷考試，包括填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題和分析論述題，百分制計(jì)分課程目標(biāo)1、2、3期末考試60%閉卷考試，包括填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題和分析論述題，百分制計(jì)分課程目標(biāo)1、2、3六、教材與參考書（一）推薦教材1．《硅集成電路工藝基礎(chǔ)》，關(guān)旭東主編，北京大學(xué)出版社，2014年4月版；2．《微電子制造科學(xué)原理與工程技術(shù)》，（美）坎貝爾著，曾瑩等譯，電子工業(yè)出版社，2