课程概述

集成电路是支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,已成为实现科技强国、产业强国的关键标志。集成电路芯片制造产业人才缺口比较大。

本课程主要讲授集成电路制造的工艺原理、技术方法、设备操作及工艺参数的检测和质量控制方法。课程内容对应集成电路产业链的关键环节,以集成电路生产过程为导向,根据集成电路生产制造岗位设置,对教学内容进行模块化重构,分为基础模块、核心模块,拓展模块、提升模块四部分。教学设计既注重学生对集成电路完整生产工艺流程有整体认识体会,同时又突出对集成电路芯片制造五类核心工艺的理解掌握。课程开设持续更新集成电路制造的新工艺、新技术、新材料、新装备,还有集成电路制造工艺的虚拟仿真等教学内容。

通过本课程的学习,为将来从事集成电路芯片制造岗位打下基础,也为半导体设备维护岗位、IC版图设计岗位等提供理论支撑。

本课程虚拟仿真特色鲜明,校企合作平台资源丰富,实践教学资源充实,岗课赛证有机融通,课程思政巧妙融入教学,教学过程实施多元化、过程化考核。

预备知识

1.常用的半导体元器件,如二极管、晶体管、MOS管等有源器件和电阻、电容等无源器件。

2.双极集成电路和MOS集成电路的基本结构和工作原理。

授课大纲

第一章 集成电路制造工艺发展概况

1.1 集成电路制造工艺发展概况

1.2 集成电路制造工艺流程

1.3 集成电路芯片制造超净环境

1.4 衬底材料制备

第一单元作业

第一单元 单元测验

第二章 薄膜制备技术

2.1 半导体生产中常用的薄膜

2.2 薄膜生长-SiO2的热氧化

2.3 化学气相淀积

2.4 物理气相淀积

2.5 外延生长

第二章 单元测验

第二章 单元作业

第三章 光刻技术

3.1 光刻工艺的基本原理

3.2 光刻胶

3.3 光刻工艺的基本流程

3.4 先进的光刻工艺

第三章 单元测验

第三章 单元作业

第四章 刻蚀技术

4.1 刻蚀的基本概念

4.2 湿法刻蚀

4.3 干法刻蚀

4.4 去胶

第四章 单元作业

第四章 单元测验

第五章 掺杂技术

5.1 扩散的基本原理

5.2 扩散方法

5.3扩散的质量参数及检测

5.4离子注入的基本原理

5.5离子注入的设备

5.6离子注入的损伤与退火

第五章 单元作业

第五章 单元测验

第六章 平坦化和金属化技术

6.1 传统的平坦化技术

6.2 CMP 平坦化

6.3 金属化工艺

第六单元测验

第七章 硅片的清洗技术

7.1 清洗技术

7.2纯水制备技术

第七单元测验

第八章 组装工艺

8.1 芯片组装工艺流程

8.2 引线键合技术

8.3 封装技术

第八单元测验

第九章 集成电路测试与可靠性分析

9.1 集成电路测试

9.2 集成电路可靠性分析

第九单元测验

第十章 集成电路的工艺设计与仿真

10.1 二极管的工艺设计与仿真

10.2 晶体管的工艺参数设计与仿真

10.3 MOS管的工艺设计与仿真

第十单元测验

第十一章 新工艺、新材料

11.1 FinFET器件与工艺

11.2 先进封装技术

11.3 STI工艺

11.4 第三代半导体材料

第十一单元测验

参考资料
  1. 教材:《集成电路制造工艺》,孙萍主编,电子工业出版社,职业教育“十四五”国家规划教材。
  2. 参考资料:《半导体工艺》,张渊主编,机械工业出版社。
  3. 参考资料:《芯片制造-半导体工艺制程使用教程(第六版)》,Peter Van Zant著,电子工业出版社。
常见问题
  1. Q : 内容比较多,知识点比较分散,专业术语需要理解。
  2. A : 尽可能通过课堂测验,复习巩固理论知识
  3. Q : 理论内容如何与实践操作相结合,即如何用理论解决实践问题。
  4. A : 多看几遍操作视频,加强相互沟通讨论