苏州大学：电子信息学院《大规模集成电路制造工艺》课程教学大纲

《大规模集成电路制造工艺》课程教学大纲 课程名称：大规模集成电路制造工艺课程代码：MCR2026 英文名称：VLSI Technology 课程性质：专业必修课 学分/学时：363 开课学期：6 适用专业：微电子科学与工程、电子科学与技术 先修课程：半导体物理与固体物理基础、半导体器件物理 后续课程：工艺模拟与器件模拟 开课单位：电子信息学院 课程负责人：王明湘 大纲执笔人：王明湘 大纲审核人：张冬利 一、 课程性质和课程目标 课程性质：《大规模集成电路制造工艺》是微电子科学与工程和电子科学与技术专业的一门 专业必修课，同时也是两个专业的必修主干课程。是器件模拟与工艺模拟等课程的前导课程。 本课程旨在让学生初步掌握大规模集成电路制造中各项基本工艺技术的原理，以及大规模 CMOS和BJT集成电路芯片的制造流程。 课程目标：本课程讲授集成电路制造涉及的各项基本工艺技术的基本原理，并基于CMO5和 BT电路讲授工艺集成的方法和具体流程。 本课程的具体课程目标如下： 1、掌握集成电路制造涉及的各项基本工艺技术的基本原理： 能利用工艺仿真软件，基于合理的工艺流程，完成MOSFET和BT器件的仿真： 4、能利用工艺仿真软件，观察工艺参数对于器件特性的影响，并对工艺参数进行优化： 5、正确认识集成电路制造行业重要意义、发展规律和未来发展趋势。 二、 课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 1.3掌握电子科学与技术相关工程基础知 1.工程知识 识，能用于分析工程问题中的器件、电路、 课程目标1,5 电磁场及信号问题。 2.问题分析 2.3能运用基本原理分析复杂工程问题，以 获得有效结论。 裸程目标2

《大规模集成电路制造工艺》课程教学大纲 课程名称：大规模集成电路制造工艺 课程代码：MICR2026 英文名称：VLSI Technology 课程性质：专业必修课 学分/学时：3/63 开课学期：6 适用专业：微电子科学与工程、电子科学与技术 先修课程：半导体物理与固体物理基础、半导体器件物理 后续课程：工艺模拟与器件模拟 开课单位：电子信息学院 课程负责人：王明湘 大纲执笔人：王明湘 大纲审核人：张冬利 一、 课程性质和课程目标 课程性质：《大规模集成电路制造工艺》是微电子科学与工程和电子科学与技术专业的一门 专业必修课，同时也是两个专业的必修主干课程。是器件模拟与工艺模拟等课程的前导课程。 本课程旨在让学生初步掌握大规模集成电路制造中各项基本工艺技术的原理，以及大规模 CMOS 和 BJT 集成电路芯片的制造流程。 课程目标：本课程讲授集成电路制造涉及的各项基本工艺技术的基本原理，并基于 CMOS 和 BJT 电路讲授工艺集成的方法和具体流程。 本课程的具体课程目标如下： 1、 掌握集成电路制造涉及的各项基本工艺技术的基本原理； 2、 掌握典型 CMOS 和 BJT 集成电路的基本流程和工艺集成； 3、 能利用工艺仿真软件，基于合理的工艺流程，完成 MOSFET 和 BJT 器件的仿真； 4、 能利用工艺仿真软件，观察工艺参数对于器件特性的影响，并对工艺参数进行优化； 5、 正确认识集成电路制造行业重要意义、发展规律和未来发展趋势。 二、 课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 1．工程知识 1.3 掌握电子科学与技术相关工程基础知 识，能用于分析工程问题中的器件、电路、 电磁场及信号问题。 课程目标 1，5 2．问题分析 2.3 能运用基本原理分析复杂工程问题，以 获得有效结论。 课程目标 2

3.设计开发解决方案 3.3能综合利用专业知识，对设计方案进行 优选和优化，体现创新意识 课程目标4 5.使用现代工具： 5,2能针对复杂工程问题，选择并合理使用 课程目标3 软使件设计与仿真平台，并理解其局限性。 三、 课程教学内容及学时分配（重点内容：★；难点内容：△） 1、课程介绍和微纳制造技术导论(4学时)（支撑课程目标5） 1.1本课程的教学内容、结构和考核等 1.2微纳制造产业的重要性★ 1.3集成电路制造的历史起源 1.4华成电路制造产业的特点★ 15集成电路制造产业的发展规律和未来趋势★ 2、洁净室(3课时)（支撑课程目标1） 2.1洁净等级 22洁净室及其实现★ 2.3洁净室的要求 3、集成电路制造的基本流程(3课时)（支撑课程目标1） 1从沙子到晶圆 3.2图形转移的实例★ 3.3晶圆制造流程介绍★ 3.4集成电路制造产业链 4、氧化(5课时)（支撩课程目标1） a 二氧化硅在集成电路中的作用 .2氧化的方法和原理★ 4.3反应扩散模型★△ 4.4氧化膜的评价以及氧化层的缺陷★ 5、光刻(5课时)（支排课程目标1） 51米划和刻实现图形转移的步遇 5.2光刻的类型和比较 5.3光刻的原理★ 5.4分辨率增强的方法和未来的光刻方法★△ 5.5其他实现图形转移的方法 6、刻蚀(5课时)（支撑课程目标1） 刻蚀图形 评你 6.2刻蚀的基本过 6.3湿法腐蚀及其问题 6.4等离子体和干法刻蚀★ 6.5干法刻纯的分类和反应离子刻蚀★ 7、参杂(5课时)（支撑课程目标1） 7.1掺杂原子的分类及其杂质原子的运云 7.2扩散的原理，菲克第一和第二定律

3. 设计/开发解决方案 3.3 能综合利用专业知识，对设计方案进行 优选和优化，体现创新意识。 课程目标 4 5. 使用现代工具： 5.2 能针对复杂工程问题，选择并合理使用 软硬件设计与仿真平台，并理解其局限性。 课程目标 3 三、 课程教学内容及学时分配（重点内容：；难点内容：） 1、 课程介绍和微纳制造技术导论（4 学时）（支撑课程目标 5） 1.1 本课程的教学内容、结构和考核等 1.2 微纳制造产业的重要性  1.3 集成电路制造的历史起源 1.4 集成电路制造产业的特点  1.5 集成电路制造产业的发展规律和未来趋势  2、 洁净室（3 课时）（支撑课程目标 1） 2.1 洁净等级 2.2 洁净室及其实现  2.3 洁净室的要求 3、 集成电路制造的基本流程（3 课时）（支撑课程目标 1） 3.1 从沙子到晶圆 3.2 图形转移的实例  3.3 晶圆制造流程介绍  3.4 集成电路制造产业链 4、 氧化（5 课时）（支撑课程目标 1） 4.1 二氧化硅在集成电路中的作用 4.2 氧化的方法和原理 4.3 反应-扩散模型   4.4 氧化膜的评价以及氧化层的缺陷  5、 光刻（5 课时）（支撑课程目标 1） 5.1 光刻和刻蚀实现图形转移的步骤 5.2 光刻的类型和比较 5.3 光刻的原理  5.4 分辨率增强的方法和未来的光刻方法 5.5 其他实现图形转移的方法 6、 刻蚀（5 课时）（支撑课程目标 1） 6.1 刻蚀图形的评价 6.2 刻蚀的基本过程 6.3 湿法腐蚀及其问题 6.4 等离子体和干法刻蚀  6.5 干法刻蚀的分类和反应离子刻蚀  7、 掺杂（5 课时）（支撑课程目标 1） 7.1 掺杂原子的分类及其杂质原子的运动 7.2 扩散的原理，菲克第一和第二定律

7.3扩散的方法：预淀积和推进扩散 7.4离子注入的原理和方法★ 7.5快速热退火 7.6掺杂曲线和结深 8、化学气相淀积(5课时)（支撑课程目标1） 8.1CVD的分类和应用★ 8.2 APCVD 8.3 LPCVD的原理和优势★ 8.4几种典型介质膜的淀积 8.5 PECVD及其应用 8.6ALD及其应用 8.7 MOCVD和MBE 9、 物理气相淀积和金属化 (5课时)（支撑课程目标1） 9.1PVD的分类和应用 9.2台阶覆盖★ 93蒸发的原理和方法 9.4藏射的原理和方法★ 95多是金属化 9.6CMP和平坦化 9.7铝金属化和铜金属化★ 10、隔离(5课时)（支撑课程目标2） 10.1隔离的要求和评价 10.2隔离方法的滨变 10.3L0c05,STm和s01★ 10.4实现S01的方法★ 11、工艺集成(6课时)（支撑课程目标2） 11.1基本的CM0S电路工艺集成★ 112BT电路工芳集成 T的结构以及短沟道效应的抑制★△ 4新型 12、工艺仿真介绍和实验案例讲解(3课时) 12.1工艺仿真软件简介（支撑课程目标3) 12.2仿真案例1：氧化和扩散（支撞程目标3） 12.3仿真案例2：L0c05 (支撞得目标4) 12.4仿真案例3：MFET★（支撑课程目标4) 实验★（支持课程目标4） I)工艺仿真软件SILVAC0运行（支撑课程目标3） 2)扩散工艺参数和埋层集电极BT的案例仿真（支撑课程目标3） 3)长沟道和短沟道MOSFET的仿真研究，工艺参数对器件短沟道效应的影响★ (支撑课程目标4)

7.3 扩散的方法：预淀积和推进扩散 7.4 离子注入的原理和方法  7.5 快速热退火 7.6 掺杂曲线和结深 8、 化学气相淀积（5 课时）（支撑课程目标 1） 8.1 CVD 的分类和应用 8.2 APCVD 8.3 LPCVD 的原理和优势 8.4 几种典型介质膜的淀积 8.5 PECVD 及其应用 8.6 ALD 及其应用 8.7 MOCVD 和 MBE 9、 物理气相淀积和金属化（5 课时）（支撑课程目标 1） 9.1 PVD 的分类和应用 9.2 台阶覆盖  9.3 蒸发的原理和方法 9.4 溅射的原理和方法 9.5 多层金属化 9.6 CMP 和平坦化 9.7 铝金属化和铜金属化 10、隔离（5 课时）（支撑课程目标 2） 10.1 隔离的要求和评价 10.2 隔离方法的演变 10.3 LOCOS，STI 和 SOI 10.4 实现 SOI 的方法 11、工艺集成（6 课时）（支撑课程目标 2） 11.1 基本的 CMOS 电路工艺集成 11.2 BJT 电路工艺集成 11.3 现代小尺寸 MOSFET 的结构以及短沟道效应的抑制 11.4 新型纳米级 MOS 器件 12、工艺仿真介绍和实验案例讲解（3 课时） 12.1 工艺仿真软件简介（支撑课程目标 3） 12.2 仿真案例 1：氧化和扩散（支撑课程目标 3） 12.3 仿真案例 2：LOCOS （支撑课程目标 4） 12.4 仿真案例 3：MOSFET （支撑课程目标 4） 实验  （支持课程目标 4） 课时：3 周，共 9 课时 1）工艺仿真软件 SILVACO 运行（支撑课程目标 3） 2）扩散工艺参数和埋层集电极 BJT 的案例仿真（支撑课程目标 3） 3）长沟道和短沟道 MOSFET 的仿真研究，工艺参数对器件短沟道效应的影响  （支撑课程目标 4）

四、教学方法 1、全英文教学或双语教学方式： 教师以多媒体课件讲授为主线，学生复习课件内容，并自学教学参考书相关内容 3、安排3次工艺仿真实验，辅以工程实例的讲解，学生完成上机实验和实验报告。 五、 考核及成绩评定方式 1、考核及成绩评定方式 考核方式：平时过程化考核5次，期末实验部分考核 成绩评定方式：过程化考核成绩70%，实验部分30% 课程目标达成情况及考试成绩评定占比(%) 成绩比 课程目标 支撑毕业要求 考试和评价方式成绩占比(%) 指标点 例(%) 过程化1过程化上机实验 课程目标 指标点1.3 0 0 课程日标2 指标点2.3 0 20 0 20 课程日标3 指标点5.2 0 0 20 20 课程目标4 指标占33 0 10 10 课程目标5 指标点1.3 10 0 0 10 合计 502030100 考核与评价标准 过程化考核评价标准 达成情况评价标准 成绩比 基本要求 优秀≥0.9 良好≥0.7 合格≥0.6 不合格

四、 教学方法 1、 全英文教学或双语教学方式； 2、 教师以多媒体课件讲授为主线，学生复习课件内容，并自学教学参考书相关内容； 3、 安排 3 次工艺仿真实验，辅以工程实例的讲解，学生完成上机实验和实验报告。 五、 考核及成绩评定方式 1、考核及成绩评定方式 考核方式：平时过程化考核 5 次，期末实验部分考核 成绩评定方式：过程化考核成绩 70%，实验部分 30% 课程目标达成情况及考试成绩评定占比（%） 课程目标 支撑毕业要求 指标点 考试和评价方式成绩占比（%） 成绩比 例（%） 过程化 I 过程化 II 上机实验 课程目标 1 指标点 1.3 40 0 0 40 课程目标 2 指标点 2.3 0 20 0 20 课程目标 3 指标点 5.2 0 0 20 20 课程目标 4 指标点 3.3 0 0 10 10 课程目标 5 指标点 1.3 10 0 0 10 合计 50 20 30 100 2、考核与评价标准 过程化考核评价标准 基本要求 达成情况评价标准 成绩比 例 （%） 优秀0.9 良好0.7 合格0.6 不合格<0.6 课程目标 1 集成电路 制 造 涉 及 的各项基 本工艺技 术 的基本 原理 概念清晰， 准确描述 集成电路 制 造 涉 及 的各项基 本工艺技 术 的基本 原理 概念较清 晰，基本能 描 述 集 成 电 路 制 造 涉及的各 项基本工 艺技术 的 基本原理 掌握基本 概念，知道 集成电路 制 造 涉 及 的各项基 本工艺技 术 的基本 原理 概念不清 楚，不了解 集成电路制 造涉及的各 项基本工艺 技术的基本 原理 40 课程目标 2 掌握典型 CMOS 和 BJT 集成电 路的基本 流程和工 艺集成 准 确 掌 握 典型 CMOS 和 BJT 集成 电路的基 本流程和 工艺集成 的关键 基 本 掌 握 典型 CMOS 和 BJT 集成 电路的基 本流程和 工艺集成 的关键 知 道 典 型 CMOS 和 BJT 集成电 路的基本 流程和工 艺集成的 关键 不了解典型 CMOS和BJT 集成电路的 基本流程和 工艺集成的 关键 20

概念清晰 掌握基本 成电 准确描 知道 概念不清 描述集成 楚 制造行 集成电 集成电野 不了解 电路制造 集成电路 课程目标 重要意义 别位衍业 行业重期 诰行业重要 10 5 重要竞义， 重要章义， 意义、发居 意义、发展 和太来发 发展规律 发展规律 和未来发 律和 展趋势 和未来发 规律和未米 发展趋 发展趋势 展趋势 展趋势 势 实验部分评价标准 达成情况评价标准 成绩比 基本要求 优秀20.9 良好20.7 合格≥0.6 不合格

课程目标 5 集成电路 制造行业 重要意义、 发展规律 和未来发 展趋势 概念清晰， 准确描述 集成电路 制造行业 重要意义、 发展规律 和未来发 展趋势 概念较清 晰，基本能 描 述 集 成 电路制造 行业重要 意义、发展 规律和未 来发展趋 势 掌握基本 概念，知道 集成电路 制造行业 重要意义、 发展规律 和未来发 展趋势 概念不清 楚，不了解 集成电路制 造行业重要 意义、发展 规律和未来 发展趋势 10 实验部分评价标准 基本要求 达成情况评价标准 成绩比 例 （%） 优秀0.9 良好0.7 合格0.6 不合格<0.6 课程目标 3 能 利用工 艺仿真软 件，基于合 理的工艺 流程，完成 MOSFET 和 BJT 器件的 仿真 能 够 利 用 工艺仿真 软件，基于 合理的工 艺流程，完 成 MOSFET 和 BJT 器件 的仿真 基 本 能 够 利用工艺 仿真软件， 基于合理 的工艺流 程，完成 MOSFET 和 BJT 器件的 仿真，有少 许错误 大体能够 利用工艺 仿真软件， 基于合理 的工艺流 程，完成 MOSFET 和 BJT 器件的 仿真，但有 很多错误 不能够利用 工艺仿真软 件，基于合 理的工艺流 程，完成 MOSFET 和 BJT 器件的 仿真 20 课程目标 4 能 利用工 艺仿真软 件，观察工 艺参数对 于器件特 性的影响， 并对工艺 参数进行 优化 能 利用工 艺仿真软 件，观察工 艺参数对 于器件特 性的影响， 并对工艺 参数进行 优化 基 本 能 够 利用工艺 仿真软件， 观察工艺 参数对于 器件特性 的影响，并 对工艺参 数进行 优 化，有少许 错误 大体能够 利用工艺 仿真软件， 观察工艺 参数对于 器件特性 的影响，并 对工艺参 数进行 优 化，但有很 多错误 不能够利用 工艺仿真软 件，观察工 艺参数对于 器件特性的 影响，并对 工艺参数进 行优化 10 注：表格中比例为各课程目标所占总评成绩的权重。 六、 教材及参考书目 《半导体器件物理与工艺（第三版）》，施敏原著，王明湘等译，苏州大学出版社