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1、微电子技术及应用课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：13145223505课程名称（中，英文）：微电子技术及魔用/Microdcc1.ronicsTechno1.ogyandApp1.ications课程类别：专业选修课程学分；2总学时：32理论学时：24实验/实践学时：8适用专业：金国材料工程适用对象：本科先修课程：材料科学基础、材料物理性能、材料近代分析测试方法教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介I.课程任务与目的世电子技术及械用是金属材料工程的专业选修课程之一.主要讲述半导体揖件以及集成电路的1乙原理与加工过程.通过该课程的学习.使学生快速了解相关领域的
2、历史、现状及发展，培养学生专业兴趣并提高分析和解决微电子技术基础问题的能力：对制造半3体器件的塞木工艺原理和工艺加工步骤的认识：I可时，时集成电路的制造加工有戕本的了解与掌握，培养学生分析和解决半导体工艺基酬问题的能力,这门课为学生后续专业课程的学习和进一步获取有关专业知识莫定必要的理论基础.通过我国半导体技术及集成电路制造业的发展历史和成果回顾,激发学生道路自信,从而深入拿握先进的微电子技术鼓励学生枳极参与科技创新实践,勇于面对挑战,为解决国家重大需求和国际前沿科学问卷贡帆智线和力Iit提高学生投入经济建设一战建功立业的热情。2.对接培养的商位能力通过本课程学习培养学生遑出问题和分析问咫的能
3、力，使学生理论联系实际的能力有所提高和发展，开陶学生的眼界、启迪并激发学生的探索和创新精神.更深层次的提升其研究素质.为将来把基础理论与微电子技术最新需求相结合提商工作能力做好储备.三、课程教学目标1 .课程对毕业要求的支捧毕业要求指标点3.2能岬运用工程基础知识.针时金属材料的成分设计、制需加工等次柴工程向卷，通过合理选材,或者设计/开发加工技术及工艺流程，满足特定需求。毕业要求指标点51了解金国材料领域现代专业检测设备、信息技术工具和模拟软件的使用原埋和方法,理解其同取性，并能够选择与使用恰当的仪器、估息资源、工程工具和专业板拟软件，对金属材料复杂工程问遨进行分析、计算与设计，毕业要求指标
4、点10.1具有良好的玛吉文字表达能力.能够就金属材料攵杂工程向胆与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流.包括撰写报告和设计文稿、除述发吉、清晰表达或回应指令.2 .课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下救学目标1：通过本课程的学习,学生应对制造半导体器件基本工艺原理和加工步履有清晰、全面的认识：了侪微电子技术及其发展趋势和应用.（支博毕业要求指标点3.2）教学目标2：熟悉微电子制造中相关器件、组件的结构和工作原理,具备对工艺方案设计、相关材料选取、性能测试及可靠性分析的能力,（支撑毕业要求指标点5.1）教学目标3：具有通过文献检索、资料杳血获取知识的能力；养成终身学习的道识和习惯：具有绘
5、合运用微电子技术的科学理论与技术分析并解决工程实际问题的能力。（支撵毕业要求指标点101）四、教学课时安排（-学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点I集成电路发展史及工艺介绍22OO1、2主题或知识点2半导体制造工艺基础222O1、2、3主题或知设点3品体生长222O1、2、3主超或知识点4硅的利化22OO1、2、3主超或知识点5光刻工艺44OOIx2、3主超或知识点6刻蚀220O1、2、3主题或知识点7扩散44OO1、2、3主题或知识点8离子注入22OO1、2、3主题或知识点9薄膜沉积22201、2,3主趣或知识点10工艺集成22201、2、3合计32
6、2480（二）实践教学安排序号实验项目名称实验学时实验类里实5金要求每组Aft备注1半导体材料电阻率的四探针法测量2综合性必做22微观结构测试与分析2综合性必做23二氧化硅薄膜制饴与厚度测量2综合性必做24集成芯片解剖观察与封奘材料识别2综合性必做2五、校学内容及教学设计主题或知识点I集成电路发及史及工艺介甥1 .教学内容：集成电路发展历史、集成电路的成品率、集成电路工艺间基本结构、Mi成电路测试与封装、集成电路未来发展趋势.在介绍集成电路发展历史时,融入我国集成电路产业的发展历程，如“龙芯”、“驰Sr等国产芯片的突破,增强学生的民族自豪就和爱国情怀。2 .教学重点；集成也跖发展历史、集成电路
7、的成品率、集成电路工艺向地木结构。3 .教学理点；集成电路的成品率、集成电路工艺间携本结构,4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题或知识点2半导体M造工艺基破1 .教学内容：半导体珪材料的特性、半导体器件、半导体工艺技术、基本工艺步骤“讲斛半导体硅材料特性时，强调自主创新的正要性，介绍我国在半导体材料领域的最新研究成果，激发学生的创新精神和科研热情.2 .教学盅点：半导体硅材料的特性、半导体工艺技术.3 .教学冰点：半导体基本工2步臊.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学
8、.赫合多媒体授课,同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、后发式等多种教学方法。主题或知识点3晶体生长1 .教学内容：晶体结构与跳陷、品体生长技术、区熔法、在拉法、抑化保晶体的生长技术。介绍品体结构与缺陷时,类比社会组织的完善与不足,引导学生认识到个人成长中的自我完善与团队合作的正要性.2 .教学IR点：晶体结构与跳陷、品体生长技术、区熔法、自拉法.3 .教学碓点：晶体结构与缺陷、珅化饮晶体的生长技术.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学.赫合多媒体授课,同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.5 J1或知识点4硅的气化1 .教学内容：硅片的标准清洗方法
9、、热氧化的木旗与过程、干氧氧化、湿氧笈化、水汽氧化的过程、氧化过程中的杂质再分布、：耙化硅的推模特性。融入科学探索的艰辛与乐趣激发学生对科学研究的兴梗和热爱.2 .教学重点：干翻制化、湿利氧化、水汽氧化的过程与特点、氧化的本质.3 .教学难点：就化的两个过程、几种铜化的异同点。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：来用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用向题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法，主题或知识点S光剖工艺1 .教学内容：光刻胶的组成、正性光刻胶和负性光刻腔的区别、光刻工艺的每个步骡、接触式曝光.接近式曝光、投影式曝光、步进武曝光、四种曝光系统、光刻的精度,介绍光刻胶
10、的组成和光刻工之步骤时,强调精益求精的工匠精神,鼓励学生敢干突破传统.勇于创新。2 .教学小点：光刻胶的组成、正性光刻胶和负性光刻胶的区别、光刻工艺的流程，3 .教学碓点：接触式曝光、接近式解光、投落式球光、步进式鼻光、光刻的精度.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学.结合多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法.主题或颊识点6刻惊1 .教学内容:干法刻蚀、湿法刻蚀、IC工艺中四种被刻蚀的材料和主要的刻蚀剂、IC工艺的刻蚀过程,各向异性刻蚀、各向同性刻蚀、刻蚀制度、刻他工艺中的危险。讲解干法刻蚀和湿法刻蚀时，引导学生认识到不同方法各有优劣，学
11、会辩证思考，灵活应对问遨：分析刻蚀精度时，强词精准的乘要性，培养学生严谨的工作作风和精益求精的态度.2 .教学理点：干法刻蚀、湿法刻蚀、IC工艺的刻蚀过程、刻蚀精度.3 .教学难点：干法刻蚀、湿法刻蚀、IC工之的刻蚀过程、各向异性刻饨、各向同性刻蚀。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学，结合多媒体授课，I可时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题或知识点7FB1 .教学内容：扩散机制、扩散的过程、各向异性掺杂、各向同性掺杂、菲克第一定律、非克笫二定律、杂质扩故的方法、扩故效果的测V.引导学生认识到科学现象背后的更杂性和规律性，通过定律的推导和应用，培
12、养学生的逻辑思维能力和问密解决能力。2 .教学盅点：菲克第一定律、不克第二定律、扩散机制、杂质犷散的方法.3 .教学雄点：菲克第一定律、菲克第二定律.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学.结合多媒体授课.同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多种教学方法。主题或知识点KM子注入1 .教学内容：离子束的性质、岗子束的用途、离子注入机制、掩模方式投影方式）、离子注入系统、离子注入过程、离子注入的特点、离子注入控制.强冏离子注入的氽要性，通过介绍肉子注入控制的更杂性和技术要求,提升学生的专业素养和技术能力.2 .教学重点：离子注入机制、施模方式（投影方式八离子注入系统、
13、离子注入过程、离子注入的特点.3 .教学雉点：离子注入机制、图子注入过程。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学，结合多媒体授课,同时授课过程中采用问题讨论式案例式、后发式等多种教学方法.主题成知识点9博膜沉积1 .教学内容：外延生长技术、外延层结构及缺陷、电介质淀积.多晶硅淀积、金属化、化学气相沉枳CVD）x物理气相沉枳（PVD）o鼓励学生探索薄脱沉积技术的新应用和新领域，培养创新思维和创新能力。2 .教学里点：二氧化硅外延生长技术、外延层给构及缺陷、化学气和沉枳（CVD）、物埋气和沉积PVD）.3 .教学雄点：二氧化硅外延生长技术、外延层结构及缺陷、化学气相沉积（CVD
14、）、物理气相沉积PVD）.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用何明讨论式、案例式、启发式等多种教学方法，主题或知识点10工艺集成1 .教学内容：无源单元、双极型工艺技术、CMOS技术、MESFET技术、MEMS技术、钝化技术.融入国家科技发展战略和市场需求导向,引导学生关注国家需求和产业发展趋势.2 .教学理点：双极型工2技术、CMOS技术.3 .教学碓点：CMoS技术、MESFET技术、MEMS技术、钝化技术.4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）：采用混合式教学，结合多媒体授课，I可时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等多
15、种教学方法。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例木课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决何题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、阶段测试、实验以及期末考试等多种形式、多个阶段等全过程的考核.学生成绩评定我考核方式平时成细期中考试期4、考试出勤作业课堂表现阶段测姐答辩项目小论文实物J成缄比例51051020502.课程目标考核方式评价权*本课程教学目标与考核方式评价权正如我所示:课程教学目标与考核方式评价权至表敦学目标支撑毕业要求指标点考核髀价方式权值（%）过程性考核实验期末考试ii-出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标指标点3.257615-
16、303378教学目标指标点5.157815-253575教学目标指标点I（M06610-2022-32合计102020501003.成愦评价标准平时成绩评定及考核标准考核结果及标准优秀（W-100分良好（WMW分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（60分）出勤及谋空我现（10%）无迟到.早退、r课现象.枳极善加课堂讨论，并有自1.1.独到的见解能笫法阿回答问题.并在自己独到的见解.偶尔仃迟到、ViU现象.较为烈做警“】课堂讨论，能够准确回答阿密.并搬出自己的见解.退列退现象.能婚主动餐和课堂讨论,能够网答问埋.在迟到、早退、W尔在旷课现象，&与课堂讨论,礼本能回答相关问8.迟到、
17、早退、旷课较多.不能有效餐加课堂时论，问答不出所行问咫.作业(10%)货够独立完成作业.作业完成庾能优秀.能终灵活运用所学知风和理论解决豺题,并荻知正砒结论.能够独立完成作业.完成境见较高.能修运用所学知识和理论解决问a并泉得正确拈论.能够独立完成作业.完成旗V符合要取，能修运M所学知识和理论解决何犯,并荻得有效结论.堪木能州独立先成作业,部分唐U解存存在抄袭现象.运用所学知识和理论解决何磔的能力堪本符合要求.不能独立完成作业.存在明显砂费现象,不R备送用所学知现和理论解决Mja的能力，阶段测验（10%）完成所有阶段测验,根据参考答案评分.总评成绩为优乐完成所“阶段测.根粼参考答案评定分.总评
18、或绩为优良.完成所有阶段测验，根据般号答案评分.总评成绩为中等.克成所行阶段测根招参考答案评分,总评成绩为及格.没右完成阶段测试.根据参考答案评分.以评成绩不及格.实验(1.()%实验报i能蟒按立完成.内容完够.ii常合理.故累处理正确,图奏规范。能蟾正确完成实航报告中松出的问廊并对实验中遇到的同勒进行深入的时论,提出自己的见解，实笈投吉傥匏独土完成.内瘠完整.数据合息.皎据处现正明图表然A规苑,能够完成实验报由中提出的许物.并对实验中遇到的问题进行时论，提出愈见.实验报告健幡究成.内容元1P.故用珞本合理,徒够进行数据处理,图表热本现范.健健;基本完成支验报告中提出的问4.对实Si中遇到的何
19、斯进行讨论.实的投行花本他蜉独立完成.内容完密,敢据图电齐全.弱本完成实验报告中提出的“JS，实验报告不能独立完成.存在捡餐现象.报告中阳H的问卷没有或板本没有网答.课界教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权优秀（9（MOO分）良好（80-89分）中等(7079分)及格（60-69分）不及格（60分）软学目标I羯族掌理制造半导体;8件韭本匚之以理和扣工步骤,认四十分全面：熟练r解微电子技术及“发展会势和应用.原本学握制造芈守体编件柴本工艺原理和加工步骤.认以全面I她本了解微电子技术及其发展后势和虺用.掌握制造半导体舞件基本工艺原理和加工步雅,认识较为全面I了解微电子技术及其发侬势和
20、应用“和本掌握制造率守体JS件基本工艺朦理和加工步JB.认识$攵为全面I基本解微电子技术及其发展电势相应用.不能掌握制造半导体S1.件基本工艺原理和加工步骤,不了解微电子技术及其发展总势和应用,教学目标2熟螺掌握微电子制造中相关潺件.如件的结构和工作原理,R各对工艺方型设计.相关材料选取、性能测试及可率性分析的便力.格本隼JK微电子制造中相关器件、1件的结构和工作朦理,具备对工艺方案设计、相关材料速取、性能测试及UrSX性分析的能力.掌握它电子制造中相关5件、阻件的结构和工作岚理.R芾对工艺方案训计楣关材料选取、性能制试及可靠性分析的能力.小本掌提戳电子制击中相关潺件、Jf1.件的结构和工作原
21、理.有定的时工艺力窠设计.相关材料选取、性侵出试及可旅性分析的能力.不能零IS微电子IW造中相关器件、01件的结构和工作炊理.不只备对工艺方案设计.相关材料选取.性能罚试及可分性分析的便力.教学目标3共有独立通过文献检索、O1.ftU取知识的能力：具有独*通过文Itt投素、资料任询狭取知识的傥力：养具罚遇过文如桧索、OIfti1.UttIR知现的能力：东成出过文俄检索、资科会为来取知识的能力：养成一定的不具备通过丈雄检嘘、资科长谢荻取知识的能力：不能成优秀的终身学用的卷识和月惘：H盯熟嫉综合运用电子技术的科学理电与技术分析并斛决工程班际何JS的能力.成收好的终身学习的。识和习惯：有准确综合运用
22、微电子技术的科学理论与技术分析并解决工程实际向JS的能力.终身学习的意识和刀惯：只有综合运用微电子技术的科学理诒与技术分析并解决工程实际何题的能力.终身学习的意识和习IthR有定的综合运用微电子技术的科学理论与技术分析JfM决工程实际同居的能力.东成终身学习的意识和习惯：不R有媒合运用微电子技术的科学理论与技术分析井解决工程实际仃虺的健力.七、败材、参考书目、要文献以及修程网络资M建议教材：（I）施敏等主编.半导体制造工艺基础.安敬大学出版社,2020（2）陈洋等主编.芯片制造-半导体工艺与设备.机械工业出版社.2021主要参考书：（1）李薇薇主编.微电子工艺基础.化学工业出版社,2007（2）（为坎贝尔主编.微电子制造科学原理与工程技术,电子工业出版社,2023（3）赵谈胜等主编,集成电路科学与工程导论,人民邮电出版社,2021（4）孙松等主编.集成电路材料科学与工程基础.科学出版社,2022
