《集成电路工艺原理》教学大纲 (一)

集成曲路工艺原理课程教学大纲

一、课程的基本信息

适应对象：本科，电子科学与技术

课程代码：A9E02027

学时分配:32

赋予学分：2

先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、集成电路原理与应用

后续课程：

二、课程的性质与任务

本课程主要介绍硅单晶的结构特点，单晶硅锭的拉制，硅片（包含体硅片和外延硅片）的制

造工艺及相关理论。并且介绍硅芯片制造基本单项工艺（氧化与掺杂、薄膜制备、光刻、工艺集

成与封装测试）的原理、方法、设备，以及所依托的技术基础及发展趋势。

三、教学目的与要求

在学完本课程后，要求学生掌握集成电路制造的基础工艺、基本原理及集成电路芯片制造技

术。通过本课程学习，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。为本专业学生将来从事微电子、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、教学内容与安排

第一章、单晶硅特性（3学时）

教学内容：

I、硅晶体的结构特点

2、硅晶体缺陷

3、硅晶体中的杂质

教学要求：

1、了解硅村底的制造工艺及相关理论

2、了解单晶硅特性，硅晶体的结构特性

3、掌握集成电路工艺中用到的一些固态电子学理论

第二章、硅片的制备（2学时）

教学内容：

【、多品硅的制备

2、单晶硅生长

3、切制硅片

教学要求：

I、了解硅片的制备

2、了解单晶硅锭的主要拉制方法

3、了解硅片的制备和检测

第三章、外延（2学时）

教学内容：

1、外延概念和种类

2、气相外延

3、分子束外延

教学要求：

I、了解外延硅片的制备原理方法

2、了解气相外延、分子束外延以及新出现的外延技术

第四章、热氧化（2学时）

教学内容：

1、二氧化硅薄膜概述

2、硅的热氧化

3、初始氧化阶段及薄氧化层制备

4、热氧化过程中杂质的再分布

5、氧化层的质量及检测

6、其他氧化方法

教学要求：

1、掌握在硅片上热生长二氧化硅薄膜的工艺流程

2、掌握二氧化硅薄膜的质量检测方法

3、了解二氧化硅薄膜的其他生长方法

第五章、扩散（3学时）

教学内容：

I、扩散机构

2、晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程

3、杂质的扩散掺杂

4、热扩散工艺中影响杂质分布的其他因素

5、扩散工艺条件与方法

6、扩散工艺质量与检测

教学要求：

I、了解以热扩散方法进行定域定量掺杂工艺

2、掌握晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程

3、掌握热扩散工艺中影响杂质分布的其他因素

4、掌握扩散工艺质量与检测方法

第六章、离子注入（2学时）

教学内容：

1、离子注入原理

2、注入离子在靶中的分布

3、注入损伤

4、退火

5、离子注入设备与工艺

教学要求：

I、了解以离子注入和退火相结合的定域定量掺朵工艺

2、掌握注入离子在靶中的分布

3、了解离子注入设备与工艺

第七章、化学气相淀积（2学时）

教学内容：

1、CVD概述

2、CVD工艺原理

3、CVD工艺方法

4、二氧化硅薄膜的淀积

5、氮化硅薄膜淀积

6、多晶硅薄膜的淀积

7、CVD金属及金属化合物薄膜

教学要求：

I、了解采用化学气相沉积方法制备介质薄膜和多晶硅薄膜的薄膜淀积工艺

2、掌握二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅薄膜以及金属化合物薄膜的淀积

第八章、物理气相淀积（2学时）

教学内容：

I、PVD概述

2、真空系统及真空的获得

3、真空蒸镀

4、溅射

5、PVD金属及化合物薄膜

教学要求：

I、了解采用物理气相沉枳方法制备金属薄膜、合金薄膜和化合物薄膜的薄膜沉积工艺

第九章、光刻工艺（2学时）

教学内容：

1、基本光刻工艺流程

2、光刻技术中的常见问题

教学要求：

I、了解在硅片薄膜上光刻图形的工艺和一些光刻过程中的常见问题

第十章、光刻技术（2学时）

教学内容；

I、光刻掩模版的制造

2、光刻胶

3、光学分辨率增强技术

4、紫外光曝光技术

5、其他曝光技术

6、光刻设备

教学要求：

I、了解光刻工艺中所用的光刻板、光刻胶以及光刻工艺

2、掌握光刻掩模板的制造

3、了解紫外光曝光技术以及其他曝光技术

第十一章、刻蚀技术（2学时）

教学内容：

1、湿法刻蚀

2、干法刻蚀

教学要求：

1、了解刻蚀技术

2、掌握干法和湿法薄膜刻蚀技术

第十二章、工艺集成（2学时）

教学内容：

I、金属化与多层互连

2、CMOS集成电路工艺

3、双极型集成电路工名

教学要求：

I、掌握典型工艺集成模块、典型分立器件和集成电路的工之流程

第十三章、工艺监控（3学时）

教学内容：

【、实时监控

2、工艺检测片

3、集成结构测试图形

教学要求：

【、掌握工艺过程中的实时监控方法

第十四章、封装与测试（3学时）

教学内容：

1、芯片封装技术

2、集成电路测试技术

教学要求：

1、掌握分立器件和集成电路的测试封装技术

五、教学设备和设施

多媒体教室。

六、课程考核与评估

考核方式：考查。

期评成绩（100%）=平时成绩（40%）+期考成绩（60%）。

免修的本科学生的“期评成绩等于其期