半导体工艺与制造技术

课程编码：180093080903P2004H 英文名称：Semiconductor Process and Manufacturing Technology 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业核心课 主讲教师：韩郑生

本课程为半导体、微电子学及集成电路相关学科研究生的专业核心课。本课程在半导体器件物理与电路设计的基础上讲述半导体制造技术的基本原理、途径与集成方法。让学生了解半导体器件与集成电路的制作方法，理解主要单项工艺技术的基本科学原理，掌握硅基互补金属-氧化物-半导体（CMOS）微电子器件的工艺集成流程，学习相关工艺分析方法，同时锻炼学生进行先进半导体制造开发设计的初步能力，为后继高级课程学习与研究工作开展奠定基础。

半导体器件、半导体物理、集成电路设计

第一章 半导体制造绪论 1.0学时 韩郑生
第1节 半导体发展过程
第2节 晶圆制造5个阶段
第二章 半导体材料 2.0学时 韩郑生
第1节 基本材料知识
第2节 晶圆制备
第三章 扩散 3.0学时 韩郑生
第1节 扩散工艺、杂质扩散机制与扩散效应
第2节 扩散方程、杂质的分布
第3节 杂质的分析表征、 分布的数值模拟
第四章 氧化 3.0学时 韩郑生
第1节 氧化硅性质、氧化工艺
第2节 热氧化生长动力学、杂质再分布
第3节 氧化物的分析表征、氧化工艺模拟
第五章 离子注入 3.0学时 韩郑生
第1节 离子注入系统及工艺
第2节 离子注入系统主要参数
第3节 离子注入模拟与常见工艺应用
第六章 快速热处理 2.0学时 韩郑生
第1节 快速热处理机理与特点
第2节 快速热处理关键问题及应用
第七章 光学光刻 4.0学时 韩郑生
第1节 光刻工艺概述、工艺流程
第2节 光源、曝光系统
第3节 影响分辨率的关键因素
第4节 光刻胶
第八章 先进光刻 4.0学时 韩郑生
第1节 先进光刻机曝光系统、掩模版工程
第2节 反射和驻波的抑制、电子束光刻
第3节 X射线光刻、侧墙转移技术
第4节 纳米压印、定向自组装光刻技术
第九章 真空、等离子体与刻蚀技术 3.0学时 韩郑生
第1节 真空泵结构、真空密封与压力测量
第2节 等离子产生
第3节 CMP、刻蚀机理、干法刻蚀设备、常用材料的干法刻蚀
第十章 物理与化学沉积 5.0学时 韩郑生
第1节 蒸发、溅射技术
第2节 CVD中的气体动力学
第3节 淀积速率影响因素
第4节 CVD系统分类、常见薄膜的CVD
第5节 硅气相外延基本原理、外延层中杂质分布、外延层缺陷
第十一章 CMOS集成技术: 前道工艺 4.0学时 韩郑生
第1节 CMOS集成电路制造技术的发展
第2节 关键工艺模块
第3节 CMOS主要集成工艺
第4节 高级CMOS集成技术
第十二章 CMOS集成技术: 后道工艺 2.0学时 韩郑生
第1节 后道互连的要求、Cu互连工艺
第2节 Cu互连工艺的挑战、Cu互连现状与发展趋势
第十三章 特殊器件集成技术 3.0学时 韩郑生
第1节 SOI集成电路技术、双极与BiCMOS集成电路技术
第2节 存储器集成技术
第3节 化合物半导体器件与集成技术、薄膜晶体管制造技术
第十四章 半导体测量、检测与测试技术 3.0学时 韩郑生
第1节 工艺参数与测量方法
第2节 工艺分析方法与途径
第3节 硅晶圆电学参数测试、硅晶圆拣选测试与成品率
第十五章 封装工艺 3.0学时 韩郑生
第1节 传统装配与封装技术
第2节 先进装配与封装技术
第3节 装配与封装监测技术
第十六章 课堂辅导 2.0学时 韩郑生
第1节 课堂辅导
第十七章 考试 3.0学时 韩郑生
第1节 考试

韩郑生，现任中国科学院微电子研究所研究员、博士生导师、中国科学院硅器件技术重点实验室学术委员会副主任兼首席科学家。中国科学院大学校级教学督导员；电子电气与通信工程学院教学委员会委员、集成电路工艺技术研究室主任；集成电路学院学术委员会委员、教学指导委员会委员。中国科学院可靠性保障中心副主任、第二分中心主任（兼）。国家特殊津贴获得者。获国家技术发明二等奖1项，获北京市科学技术一等奖1项，部级科学技术二等奖2项。专著《抗辐射集成电路概论》、半导体工艺与集成电路制造技术，译著《半导体制造技术》、《芯片制造－半导体工艺制程实用教程》、《功率半导体器件基础》、《空间单粒子效应－影响航天电子系统的危险因素》、《现代电子系统软错误》。发表论文100余篇，授权发明专利100余项，培养研究生40余名。2016年获得中国科学院"朱李月华优秀教师奖"，讲授的“半导体工艺制造技术”获中国科学院大学2022年校级“研究生优秀课程”奖。