《半导体工艺检测实验》教学大纲

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1、《半导体工艺检测实验》教学大纲课程编号：MI4221016课程名称：半导体工艺检测实验英文名称：ExperimentsofMicroelectronicsTechniquesTesting学时：10学分：0.5课程类别：限选课程性质：专业课适用专业：微电子学先修课程：集成电路制造技术开课学期：5开课院系：微电子学院一、课程的教学目标与任务目标：培养学生独立完成微电子技术工艺参数测试分析方面的实践动手能力，巩固和强化学生集成电路制造技术相关知识，提升学生在微电子技术领域的竞争力，培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力，锻炼学生分析、探讨和总结实验结果的能力。

2、任务：在理论课程的学习基础上，通过大量实验，熟练掌握与微电子工艺技相关的实验手段和测试技术。课程以教师讲解，学生实际动手操作以及师生讨论的形式实施。二、本课程与其它课程的联系和分工本课程是在学习了《集成电路制造技术》课程后实施的一门面向微电子学专业的重要实践课程。三、课程内容及基本要求本实验要求学生掌握微电子技术工艺参数测试分析技术，共设置8个实验，要求学生选择完成其中5个实验。（一）半导体材料层错位错观测（2学时）具体内容：使用金相显微镜，在测微目镜下显示、观察并测试样品的层错和位错形状、结构和数量，对测试数据进行计算、分析。1.基本要求（1）掌握半导体材料

3、中层错位错等杂质缺陷的产生机理和显示测试手段；（2）了解金相显微镜的使用规则和测试规范。2.重点、难点重点：显示、观察和测试样品的层错和位错；难点：层错和位错显示、层错和位错产生机理的理解和金相显微镜调试使用。3.说明：掌握半导体材料中缺陷的产生机理和检测方法。（二）半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理（2学时）具体内容：测试给定的三块不同规格半导体材料样品电阻率，使用EXCEL软件对各个样品的测试数据进行指定方式的计算和处理，画出电阻率波动图。最后试用热探针判别材料导电类型。1.基本要求（1）掌握四探针法测量半导体材料电阻率和薄层材料电阻的测

4、试原理及方法；（2）了解热探针判别材料导电类型的机理和方法。2.重点、难点重点：样品的电阻率、方块电阻、标准差、不均匀度测量和计算；难点：EXCEL软件数据处理和热探针判别材料导电类型。3.说明：学习并掌握半导体材料电阻率测试和EXCEL软件使用方法。（三）光的干涉法测量薄膜厚度（2学时）具体内容：使用干涉显微镜采用三点法测试样品的薄膜厚度，并对实验结果进行分析和讨论。1.基本要求（1）掌握光的干涉法测量薄膜厚度的测试原理和方法；（2）掌握干涉显微镜的使用方法。2.重点、难点重点：样品SiO2薄膜厚度测试和实验结果分析；难点：干涉显微镜使用技巧及其如何降低测量

5、误差。3.说明：学习并掌握干涉显微镜测量薄膜厚度的原理及方法。（四）椭偏法测量薄膜厚度（2学时）具体内容：使用椭圆偏振仪，采用三点法测量SiO2薄膜厚度及折射率，并对实验结果进行分析和讨论。1.基本要求（1）掌握光的偏振法测量薄膜厚度的测试原理；（2）掌握椭圆偏振仪的使用方法。2.重点、难点重点：样品SiO2薄膜厚度测试和折射率计算；难点：椭偏仪的工作原理与测量技巧。3.说明：学习并掌握采用椭偏法进行SiO2薄膜厚度测量。（五）C-V法测量外延层杂质浓度（2学时）具体内容：使用C-V测试仪、X-Y函数记录仪测量、绘制金-半结肖特基势垒二极管样品中的杂质分布曲线

6、，并由测绘的曲线计算金－半结中的杂质分布情况。1.基本要求（1）掌握C-V法测量外延层杂质浓度的原理；（2）掌握C-V测试仪、X-Y函数记录仪的使用方法。2.重点、难点重点：金属-半导体肖特基势垒二极管样品杂质分布曲线的测试绘制；难点：根据测试曲线计算样品的杂质分布情况。3.说明：掌握C-V法测量外延层杂质浓度原理及其相应的测试方法和实验结果分析。（六）微电子测试图形技术（2学时）具体内容：学习并掌握几种常用测试图形结构的基本原理和使用方法。1.基本要求（1）掌握几种常用微电子测试图结构的基本原理和使用方法；（2）理解集成电路工艺测试的重要性和现实意义。2.重

7、点、难点重点：使用常用微电子测试图进行IC工艺参数测试；难点：微电子测试图结构的基本原理的理解和应用。3.说明：学习并掌握几种常用测试图结构的基本原理和使用方法。（七）光电导法测量硅单晶的禁带宽度（2学时）具体内容：采用光电导法测量单晶硅样品的禁带宽度，并计算相关参数。1.基本要求（1）掌握光电导法测试单晶硅材料禁带宽度的测试原理及方法；（2）了解半导体材料禁带宽度相关参数的概念和意义。2.重点、难点重点：使用光电导法测试单晶硅材料的禁带宽度；难点：有关半导体材料能带结构的相关理论和实验结果计算。3.说明：通过试验学习和掌握半导体材料禁带宽度的测试理论和方法。

8、（八）用准静态法测量Si-SiO2界面