集成电路制造技术

课程编码：180202085403P2004H 英文名称：Integrated Circuit Manufacturing Technologies 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：罗军

本课程是微电子学及半导体相关专业学科研究生的专业基础课。本课程在半导体器件物理的基础上讲授集成电路制造技术的基本原理、工艺过程（包括单项工艺和集成）与研究方法。 使学生了解硅基CMOS器件与集成电路的制造方法，理解主要单项工艺技术的基本科学原理和发展演化进程，掌握硅基CMOS器件的集成工艺流程，学会运用基本的器件物理和电学表征方法。同时培养学生开展先进集成电路制造技术和其它微纳加工技术研发的初步能力，为后续的高级课程的学习和实际研发工作的开展奠定基础。

半导体器件、半导体物理、集成电路设计

第一章 集成电路制造工艺简介 3.0学时 罗军
第1节 集成电路和信息技术发展简史
第2节 摩尔定律和小型化战略
第3节 集成电路工艺流程简介
第4节 中国和世界集成电路技术发展态势
第二章 半导体材料 4.0学时 罗军
第1节 晶体和缺陷
第2节 硅晶圆制备
第三章 扩散 5.0学时 罗军
第1节 常见扩散工艺
第2节 杂质扩散机制与扩散效应
第3节 扩散系数与扩散方程
第4节 扩散杂质的分布（菲克定律分析解）
第5节 影响杂质分布的其他因素
第6节 扩散杂质的分析表征
第7节 杂质分布的数值模拟
第四章 氧化 5.0学时 罗军
第1节 SiO2的性质、结构及应用
第2节 氧化工艺
第3节 热氧化生长动力学
第4节 氧化速率的影响因素
第5节 热氧化过程中的杂质再分布
第6节 Si-SiO2界面特性
第7节 氧化物的分析表征
第8节 氧化工艺数值模拟
第五章 离子注入 3.0学时 罗军
第1节 离子注入系统
第2节 离子注入理论
第3节 离子注入常见问题
第4节 离子注入工艺应用及最新进展
第5节 离子注入工艺模拟
第六章 快速热处理 2.0学时 罗军
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
第3节 快速热处理工艺应用及最新进展
第七章 光学光刻 5.0学时 罗军
第1节 光刻工艺概述
第2节 光刻工艺流程
第3节 光源
第4节 曝光系统
第5节 光刻胶
第八章 先进光刻 3.0学时 罗军
第1节 光刻技术的发展
第2节 先进光刻技术
第九章 刻蚀 5.0学时 罗军
第1节 真空压力范围与真空泵结构
第2节 真空密封与压力测量
第3节 真空等离子产生
第4节 刻蚀基本概念
第5节 湿法刻蚀
第6节 干法刻蚀
第7节 干法刻蚀设备
第8节 常用材料的干法刻蚀
第十章 化学机械平坦化 2.0学时 罗军
第1节 化学机械平坦化简介
第2节 CMP设备和工艺机理
第3节 CMP工艺控制技术
第4节 典型CMP应用
第十一章 薄膜工艺I：物理与化学气相淀积 4.0学时 罗军
第1节 物理气相淀积：蒸发和溅射
第2节 物理气相淀积（CVD）
第十二章 薄膜工艺II：外延与原子层淀积 3.0学时 罗军
第1节 外延
第2节 原子层淀积（ALD）
第十三章 CMOS集成技术: 前道工艺 4.0学时 罗军
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 14nm FinFET集成工艺
第4节 GAA集成工艺
第十四章 CMOS集成技术: 后道工艺 2.0学时 罗军
第1节 后道工艺集成简介
第2节 Cu互连工艺
第3节 Cu互连工艺的挑战
第4节 Cu互连工艺最新进展
第十五章 特殊器件集成技术 3.0学时 罗军
第1节 SOI集成电路技术
第2节 双极与BiCMOS集成电路技术
第3节 存储器集成技术
第4节 化合物半导体器件与集成技术
第5节 薄膜晶体管制造技术
第十六章 集成电路用薄膜材料的物理表征 3.0学时 罗军
第1节 常用物理表征手段分类
第2节 X-射线衍射与表面缺陷分析技术
第3节 椭偏仪和薄膜厚度检测技术
第4节 离子束与表面薄膜化学分析技术
第5节 其他薄膜材料表征技术
第十七章 集成电路工艺监控与晶圆测试 2.0学时 罗军
第1节 集成电路测试分类
第2节 硅晶圆电学参数测试
第3节 硅晶圆拣选测试与成品率
第十八章 封装工艺 2.0学时 罗军
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

罗军，男，博士，现担任中国科学院微电子所研究员，毕业于瑞典皇家工学院，2010年参加工作。近十五年来在集成电路先导工艺领域积极探索，作为项目负责人，承担十余项重大科研项目的研发工作，项目研究总经费超亿元。作为核心成员先后参与并完成了02科技重大专项课题“22纳米关键工艺技术先导研究与平台建设”、“16/14纳米基础技术研究”和“7/5纳米先导技术研究”，负责硅化物、先进源漏及接触关键工艺和先进器件的研发，取得了丰硕成果。迄今出版英文专著一部，在IEDM、IEEE EDL、IEEE TED、Appl. Phys. Lett.等顶级国际会议和重要学术期刊发表论文180余篇，被引用1800余次，在国内、国际学术会议做邀请报告10余次。因在该领域出色的科研成果和影响力，2017年受邀担任SCI知名期刊Journal of Materials Science: Materials in Electronics (IF:2.195)副主编和Wiley著名系列丛书（Wiley Series in Materials for Electronic and Optoelectronic Applications）编辑。先后获得国家知识产权局“优秀专利奖”和中国电子信息科技创新团队奖，成功入选中科院青促会优秀会员（获最高等级资助）。从教至今10年，多次获得微电子所“研究生最喜爱的老师”荣誉称号，并获得2017年度中科院“朱李月华优秀教师奖”以及2022年度中国科学院大学“魏桥国科校长奖教金”。