《集成电路工艺原理》课程教学大纲

《集成电路工艺原理》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程编号：083P42A学分：3周学时：3总学时：51开课学期：3.2

开课学院：理学院

英文名称：IntegratedCircuitTechnologyandPrinciple

适用专业：微电子学与固体电子学、微电子技术、集成电路设计

课程类别：专业方向模块课

课程修读条件：大学物理、模拟电路、半导体物理、集成电路原理

网络课程地址：

课程负责人：所属基层学术组织：微电子系

二、课程简介

本课程是应用物理微电子方向专业的一门专'也选修课。开设本课程的目的在

于完善专业学生的微电子技术及集成电路底层设计的知识结构。该课程以当代超

大规模集成电路的小尺寸特征为切入点，围绕抑制小尺寸效应的现代工艺技术，

展开介绍了目前较为成熟的集成电路制造工艺技术，重点介绍核心工序及关键制

造工艺过程的基本原理，其中包括氧化、扩散、离子注入、薄膜淀积、光刻、刻

蚀、金属化工艺以及工艺集成等内容。

三、教学目标

总目标：注重培养学生理论联系实际的能力、确立科学研究的思想方法、创

新能力以及实践能力等，为将来从事微电子、集成电路设计、出子材料及相关学

科的科学研究、工程设计奠定扎实的理论与实践基础。

知识目标：重点掌握核心工序及关键制造工艺过程的基本原理，其中包括氧

化、扩散、离子注入、薄膜淀积、光刻、刻蚀、金属化工艺以及工艺集成等内容

能力目标：注重培养学生理论联系实际的能力、确立科学研究的思想方法、

创新能力以及实践能力。

素质目标：为将来从事微电子、集成电路设计、电子材料及相关学科的科学

研究、工程设计奠定扎实的理论与实践基础。

四、教学内容及学时分配

第0章结论（2学时）

0.1何谓集成电路工艺

0.2集成电路制造技术发展历程

0.3集成电路制造技术特点

第1章单晶硅特性（2学时）

1.1硅晶体的结构特点

1.2硅晶体缺陷

1.3硅晶体中的杂质

第2章硅片的制备（2学时）

2.1多晶硅的制备

2.2单晶硅生长

2.3切制硅片

第3章外延（4学时）

3.1概述

3.2气相外延

3.3分子束外延

3.4其他外延方法

3.5外延缺陷与外延层检测

第4章热氧化（4学时）

4.1二氧化硅薄膜概述

4.2硅的热氧化

4.3初始氧化阶段及薄氧化层制备

4.4热氧化过程中杂质的再分布

4.5氧化层的质量及检测

4.6其他氧化方法

第5章扩散（5学时）

5.1扩散机构

5.2晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程

5.3杂质的扩散掺杂

5.4热扩散工艺中影响杂质分布的其他因素

5.5扩散工艺条件与方法

5.6扩散工艺质量与检测

5.7扩散工艺的发展

第6章离子注入（4学时）

6.1概述

6.2离了注入原理

6.3注入离子在靶中的分布

6.4注入损伤

6.5退火

6.6离子注入设备与，艺

6.7离子注入的其他应用

6.8离子注入与热扩散比较及掺朵新技术

第7章化学气相淀积（4学时）

7.1CVD概述

7.2CVD工艺原理

7.3CVD工艺方法

7.4二氧化硅薄膜的淀积

7.5氮化硅薄膜淀积

7.6多晶硅薄膜的淀积

7.7CVD金属及金属化合物薄膜

第8章物理气相淀积（4学时）

8.1PVD概述

8.2真空系统及真空的获得

8.3真空蒸镀

8.4溅射

第9章光刻工艺（4学时）

9.1概述

9.2基本光刻工艺流程

9.3光刻技术中的常见问题

第10章光刻技术（4学时）

10.1光刻掩模版的制造

10.2光刻胶

10.3光学分辨率增强技术

10.4紫外光曝光技术

10.5其他曝光技术

10.6光刻设备

第11章刻蚀技术（4学时）

11.1概述

11.2湿法刻蚀

11.3干法刻蚀

11.4刻蚀技术新进展

第12章工艺集成（4学时）

12.1金属化与多层互连

12.2CMOS集成电路工艺

12.3双极型集成电路工艺

第13章工艺监控（2学时）

13.1概述

13.2实时监控

133，艺检测片

13.4集成结构测试图形

第14章封装与测试（2学时）

14.1芯片封装技术

14.2集成电路测试技术

五、考核及成绩评定方式（请明确说明教学过程考核方式和期末考核方式，各项考核成绩占课杆

总成绩的比例，原则上平时成绩比重不低于50%。）

序号考核方式成绩比重（舟）

1平时成绩50

2期末考试（闭卷）50

合计100

六、教材及参考书目:

类别教材名称编者出版社出版时间

《硅集成电路工艺基础》关旭东北京大学2003.10

教材《现代集成电路制造工艺原理》李惠军山东大学出版社，2006.12

《半导体集成电路制造技术》张亚飞等高等教育出版社2006.6

史小波；曹燕编

参考书《集成电路制造工艺》电子工业出版社2007.09