半导体集成电路课程教学大纲 .pdfVIP

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《半导体集成电路》课程教学大纲

（包括《集成电路制造基础》和《集成电路原理及设计》两门课程）

集成电路制造基础课程教学大纲

课程名称：集成电路制造基础

英文名称：TheFoundationofIntergrateCircuitFabrication

课程类别：专业必修课

总学时：32学分：2

适应对象：电子科学与技术本科学生

一、课程性质、目的与任务：

本课程为高等学校电子科学与技术专业本科生必修的一门工程技术专业课。半导体科

学是一门近几十年迅猛发展起来的重要新兴学科，是计算机、雷达、通讯、电子技术、自动

化技术等信息科学的基础，而半导体工艺主要讨论集成电路的制造、加工技术以及制造中涉

及的原材料的制备，是现今超大规模集成电路得以实现的技术基础，与现代信息科学有着密

切的联系。本课程的目的和任务：通过半导体工艺的学习，使学生掌握半导体集成电路制造

技术的基本理论、基本知识、基本方法和技能，对半导体器件和半导体集成电路制造工艺及

原理有一个较为完整和系统的概念，了解集成电路制造相关领域的新技术、新设备、新工艺，

使学生具有一定工艺分析和设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。并为后续相关课

程奠定必要的理论基础，为学生今后从事半导体集成电路的生产、制造和设计打下坚实基础。

二、教学基本要求：

1、掌握硅的晶体结构特点，了解缺陷和非掺杂杂质的概念及对衬底材料的影响；了解晶体

生长技术（直拉法、区熔法），在芯片加工环节中，对环境、水、气体、试剂等方面的要求；

掌握硅圆片制备及规格，晶体缺陷，晶体定向、晶体研磨、抛光的概念、原理和方法及控制

技术。

2、掌握SiO结构及性质，硅的热氧化，影响氧化速率的因素，氧化缺陷，掩蔽扩散所需最

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小SiO层厚度的估算；了解SiO薄膜厚度的测量方法。

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3、掌握杂质扩散机理，扩散系数和扩散方程，扩散杂质分布；了解常用扩散工艺及系统设

备。

4、掌握离子注入原理、特点及应用；了解离子注入系统组成，浓度分布，注入损伤和退火。

5、掌握溅射、蒸发原理，了解系统组成，形貌及台阶覆盖问题的解决。

6、掌握硅化学汽相淀积（CVD）基本化学过程及动力学原理，了解各种不同材料、不同模式

CVD方法系统原理及构造。

7、掌握外延生长的基本原理；理解外延缺陷的生成与控制方法；了解硅外延发展现状及外

延参数控制技术。

8、掌握光刻工艺的原理、方法和流程，掩膜版的制造以及刻蚀技术（干法、湿法）的原理、

特点，光刻技术分类；了解光刻缺陷控制和检测以及光刻工艺技术的必威体育精装版动态。

9、掌握金属化原理及工艺技术方法；理解ULSI的多层布线技术对金属性能的基本要求，用

Cu布线代替A1的优点、必要性；了解铝、铜、低k材料的应用。

10、掌握双极、CMOS工艺步骤；了解集成电路的隔离工艺，集成电路制造过程中质量管理

基础知识、统计技术应用和生产的过程控制技术。

三、课程内容：

1、介绍超大规模集成电路制造技术的历史、发展现状、发展趋势；硅的晶体结构特点；微

电子加工环境要求、单晶硅的生长技术（直拉法、区熔法）和衬底制备（硅圆片制备及规格，

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晶体缺陷，硅中杂质和硅单晶的整形、定向及抛光工艺）。

2、SiO结构及性质，硅的热氧化工艺原理、设备及工艺技术，影响氧化速率的因素，氧化

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缺陷，掩蔽扩散所需最小SiO层厚度的估算，SiO薄膜厚度的测量。

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3、杂质扩散机理，扩散系数和扩散方程，扩散杂质分布，常用扩散工艺及系统设备以及工

艺特点、杂质分布的影响因素。

4、离子注入掺杂工艺原理，浓度分布及影响因素，离子注入系统组成，注入损伤和退火，

离子注入特点及应用。

5、真空技术基础知识，真空系统组成，等离子体基本原理及应用。蒸发和溅射系统组成及

工作原理，形貌及台阶覆盖问题的解决。

6、化学汽相淀积（CVD）基本化学过程及动力学原理，不同材料、不同模式CVD方法系统原

理及构造，简要介绍多晶硅、二氧化硅等CVD原理、方法以及工艺。