《微电子制造工艺基础》课程教学大纲

《微电子制造工艺基础》教学大纲课程编号：100093107课程名称：微电子制造工艺基础高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于电子封装专业，属于：BZ专业课程基本模块开课学年及学期：第六学期先修课程（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c建议先修的课程）a材料科学基础；b半导体物理与器件课程总学时：40，学分:2.5实验学时：4课程教学形式：0普通课程课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）（必填项）本课程的目的是学习硅集成电路工艺的基础知识及硅集成电路制造中的主要工艺技术，包括硅片制备方法、气相外延、分子束外延等外延技术、热氧化工艺、化学气相淀积、真空蒸镀和溅射等薄膜淀积技术、光刻腐蚀技术以及热扩散和离子注入等掺杂技术，通过这些内容的学习使学生掌握集成电路芯片制造的工艺方法、工艺原理，了解集成电路芯片制造新技术及发展趋势，为后续其它专业课程的学习打好基础。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系（公共平台课无需细化到毕业要求指标点（见各专业培养方案说明书），暂无专业认证需求的专业下表可选填）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）1.44.24.31.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2.熟悉电子封装和电子制造中相关器件、组件的结构和作用原理，具备对电子封装材料与结构、电子制造和封装工艺方案设计、实验过程及工艺流程设计、相关材料选取、性能测试以及可靠性分析的能力，并能够对实验结果进行分析。3.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。1.知悉和理解芯片制造过程中涉及的主要加工环节、加工工艺、主要设备以及功能要求。2.熟悉和理解封装环节在整个芯片制造过程中所在的顺序以及所处的地位；为了满足芯片性能要求封装工艺需要注意的工艺细节以及主要的芯片评测方法。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）第一章绪论第一节半导体产业第二节半导体材料第三节半导体器件及工艺技术第四节发展趋势31.2讲授；展示；案例分析。第二章半导体衬底的制备第一节基础知识第二节硅晶片的制备第三节砷化镓晶片的制备第四节半导体晶片制备及后处理51.2讲授；展示；案例分析。第三章硅氧化第一节硅氧化膜的性质与应用第二节硅氧化膜的制备原理与方法第三节硅氧化膜的检测41.2讲授；展示；案例分析。第四章光刻第一节光学光刻第二节新一代光刻工艺51.2讲授；展示；案例分析。第五章刻蚀第一节刻蚀工艺的基本概念和参数第二节湿法腐蚀第三节干法刻蚀第四节刻蚀后处理51.2讲授；展示；案例分析。第六章半导体掺杂第一节热扩散掺杂第二节离子注入掺杂51.2讲授；展示；案例分析。第七章薄膜的制备第一节薄膜的形成机理以及特性第二节化学气相沉积制备薄膜第三节外延膜层的制备第四节金属膜层的制备第五节金属膜层沉积设备51.2讲授；展示；案例分析。第八章化学机械平坦化第一节传统的平坦化技术第二节化学机械平坦化41.2讲授；展示；案例分析。第九章装配与封装第一节传统的装配第二节传统的封装第三节先进的装配与封装41.2讲授；展示；案例分析。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：闭卷笔试成绩构成：平时作业：20%（每次4%，共5次）回答问题：每次1%，原则上每人不得超过5%期末考试：75%教材，参考书:教材：GaryS.May,施敏著,代永平译.《半导体制造基础》［M］.人民邮电出版社,2007.11.参考书：MichaelQuirk,JulianSerda著.韩郑生等译.《半导体制造技术》［M］.电子工业出版社,2015.06.大纲说明：本课程是电子封装技术专业的专业课之一。本课程的目的是学习硅集成电路工艺的基础知识及硅集成电路制造中的主要工艺技术，包括硅片制备方法、气相外延、分子束外延等外延技术、热氧化工艺、化学气相淀积、真空蒸镀和溅射等薄膜淀积技术、光刻腐蚀技术以及热扩散和离子注入等掺杂技术，通过这些内容的学习使学生掌握集成电路芯片制造的工艺方法、工艺原理，了解集成电路芯片制造新技术及发展趋势，为后续其它专业课程的学习打好基础。

FundamentalsofMicroelectronicFabricationTechnologyCoursecode:100093107Coursename:FundamentalsofMicroelectronicFabricationTechnologyLectureHours:36LaboratoryHours:4Credits:2.5Term(Ifnecessary):NotNecessaryPrerequisite(s):《FoundationofMaterialScience》，《Semiconductorphysicsanddevices》CourseDescription:Thiscourseisoneofthemajorcoursesinelectronicpackagingtechnology.Thepurposeofthecourseislearningbasicknowledgeandsiliconintegratedcircuitsandthemanufactureofsiliconintegratedcircuittechnologyofmaintechnology,depositionandsputteringthinfilmdeposition,lithographyetchingtechniqueandthermaldiffusionandioninjectiondopingtechniqueincludingwaferpreparationmethod,gasphaseepitaxy,molecularbeamepitaxy,epitaxy,thermaloxidationprocess,chemicalgasphasedeposition,vacuumevaporating,throughthecontentofthelearningtoenablestudentstograspthemethodofintegratedcircuitchipmanufacturingprocess,theprincipleofprocessing,andunderstandthenewtechnologyanddevelopingtrendofintegratedcircuitchipmanufacturing,layagoodfoundationforsubsequentcoursesofstudy.CourseOutcomes:Aftercompletingthiscourse,astudentshouldbeableto:1.Understandthemainprocessduringthechipsmanufacturingprocessing;whatkindofrequirementsthateachprocessneedtomeet,whatkindoffunctionrealization;theequipmentwhichwasselectedfortheprocess;themechanismandoperationmechanismofeveryprocess;andthedetailsandparameters;2Havetheabilityofprocessselectionanddesignaccordingtotheproductrequirementsandfailuremode,andformthehabitofattentiontoprocessdetails,processandequipmentinnovation;3Beabletomasterthebasicknowledgewhichhadbeenlearned,havetheliteracyandabilityofintegrating

theorywith

practice.CourseContent:LecturesandLectureHours:Introduction 3 -Semiconductorindustry -Semiconductormaterial -Semiconductordeviceandprocesstechnology-TrendofdevelopmentPreparationofsemiconductorsubstrate 5-Basicknowledge-Fabricationofsiliconwafers-FabricationofGaAswafer-SemiconductorwaferfabricationandpostprocessingSiliconoxidation4-Propertiesandapplicationsofsiliconoxidefilms-Principleandmethodofpreparationofsiliconoxidefilm-DetectionofsiliconoxidefilmLithography5-Opticallithography-NewgenerationlithographyprocessEtching5-Basicconceptsandparametersofetchingprocess-Wetetching-Dryetching-PostetchingtreatmentSemiconductordoping5-Thermaldiffusiondoping-IonimplantationdopingPreparationoffilms5-Formationmechanismandpropertiesoffilms-Preparationoffilmsbychemicalvapordeposition-Preparationofepitaxiallayers-Preparationofmetalfilm-MetalfilmdepositionequipmentChemicalmechanicalplanarization4-TraditionalflatteningTechnology-CMPAssemblyandpackaging4-Traditionalassembly-Traditionalpackaging-AdvancedassemblyandpackagingGrading:InclassQuizzes 25%Finaltest 75%Text&ReferenceBook:Textbook:S.MayGary,ShiMin,DaiY