2011集成电路设计基础教学大纲

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1、《集成电路设计基础》课程教学大纲课程名称：集成电路设计基础英文名称：FundamentalsofIntegrateCircuitDesign课程编码：106219学时/学分：44/2.5课程性质：选修适用专业：电子科学与技术本科学生先修课程：模拟电路、数字电路、电路分析一、课程的目的与任务本课程为高等学校电子科学与技术专业本科生必修的一门工程技术专业课。半导体科学是一门近几十年迅猛发展起来的重要新兴学科，是计算机、雷达、通讯、电子技术、自动化技术等信息科学的基础，而半导体工艺主要讨论集成电路的制造、加工技术以及制造中涉及的原材料的制备，是现今超大规模集成电路得以

2、实现的技术基础，与现代信息科学有着密切的联系。本课程的目的和任务：通过半导体工艺的学习，使学生掌握半导体集成电路制造技术的基本理论、基本知识、基本方法和技能，对半导体器件和半导体集成电路制造工艺及原理有一个较为完整和系统的概念，了解集成电路制造相关领域的新技术、新设备、新工艺，使学生具有一定工艺分析和设计以及解决工艺问题和提高产品质量的能力。并为后续相关课程奠定必要的理论基础，为学生今后从事半导体集成电路的生产、制造和设计打下坚实基础。二、教学内容及基本要求第一章集成电路设计概述 教学目的和要求：了解微电子器件工艺发展简史。重点和难点重点：微电子器件工艺流程。难

3、点：微电子器件各个单项工艺之间的联系。教学方法和手段：课堂教授与讨论课时安排：2个学时1.1 集成电路（IC）的发展 1.2 当前国际集成电路技术发展趋势 1.3无生产线集成电路设计技术 1.4 代工工艺 1.5 芯片工程与多项目晶圆计划 1.6节集成电路设计需要的知识范围 1.7 集成电路设计相关的参考书、期刊和学术会议复习与作业要求：查阅网络信息，了解最新工艺技术。考核知识点：集成电路制造技术概况、CMOS电路设计与测试、集成电路设计、VLSI设计及制造前景展望。辅助教学活动：第二章 晶体生长和晶片制备 教学目的和要求了解Czochralski晶体生长法、区

4、熔晶体生长法、晶片的制备、晶体定向。重点和难点重点：晶体定向。难点：衬底材料的制备技术。教学方法和手段：课堂教授与讨论课时安排：4个学时2.1 概述 2.2 硅（Si） 2.3 砷化镓(GaAs) 2.4 磷化铟(InP) 2.5 绝缘材料 2.6金属材料 2.7 多晶硅 2.8 材料系统 复习与作业要求：查阅网络信息。考核知识点：晶体管制造程序、晶体管结构、寄生效应、布线、趋肤效应、设计规则、布局设计与工具。辅助教学活动：预习和复习第三章 扩散教学目的和要求：（1）掌握杂质扩散机构，扩散系数，扩散流密度（菲克第一定律），扩散方程（菲克第二定律），恒定表面源扩散

5、，有限表面源扩散，两步扩散，扩散系数与杂质浓度的关系，氧化性气体对扩散的影响。（2）了解扩散的相互作用，横向扩散，金扩散。重点和难点：重点：扩散工艺。难点：扩散系数与扩散方程。教学方法和手段：课堂教授与讨论课时安排：6个学时3.1扩散机构　　3.2晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程　　3.3杂质的扩散掺杂　　3.4热扩散工艺中影响杂质分布的其他因素　　3.5扩散工艺条件与方法　　3.6扩散工艺质量与检测　　3.7扩散工艺的发展复习与作业要求：查阅网络信息，了解最新工艺技术。考核知识点：杂质扩散机构、扩散系数与扩散方程、扩散杂质的分布、影响扩散杂质分布的其它因素

6、、扩散工艺。辅助教学活动：预习和复习第四章离子注入教学目的和要求：（1）掌握核阻挡机构，电子阻挡机构，非晶靶，单晶靶，双层靶，沟道效应。（2）了解注入损伤与退火。重点和难点：重点：注入离子的浓度分布。难点：核阻挡机构，电子阻挡机构。教学方法和手段：课堂教授与讨论课时安排：4个学时 4.1概述　　4.2离子注入原理　　4.3注入离子在靶中的分布　　4.4注入损伤　　4.5退火　　4.6离子注入设备与工艺　　4.7离子注入的其他应用4.8离子注入与热扩散比较及掺杂新技术复习与作业要求：查阅网络信息，了解最新工艺技术。考核知识点：核阻挡和电子阻挡机构、注入离子的浓度分

7、布、注入损伤与热退火。辅助教学活动：预习和复习第五章 外延教学目的和要求：1）掌握Si气相外延的基本原理，外延掺杂，外延层中的杂质分布，低压外延，选择外延与SOS外延，分子束外延。（2）了解堆剁层错，原位气相腐蚀抛光，埋层图形漂移，自掺杂。重点和难点：重点：SOS外延，分子束外延。难点：外延层中的杂质分布。教学方法和手段：课堂教授与讨论课时安排：6个学时5.1概述　　5.2气相外延　　5.3分子束外延　　5.4其他外延方法5.5外延缺陷与外延层检测复习与作业要求：查阅网络信息，了解最新工艺技术。考核知识点：硅气相外延的基本原理、外延掺杂及外延层中的杂质分布、低压

8、外延、选择外延与SOS外