课程大纲-1617S1-超大规模集成电路工艺

2016-08-24 15:46:31

北京大学深圳研究生院

2015-2016学年 第一学期)

课程大纲

课程编号:04713640   开课学期:1617S1   总学时:48   学分:3

课程名称*:超大规模集成电路工艺

英文名称:ULSI Processing Technology

教学方式:课堂讲授               考试方式:考查

先修要求:半导体器件,集成电路原理

主讲教师*:陈毅坚                 

辅助教师:无

学科领域:微电子学与固体电子学

大纲执笔人*:陈毅坚

制定年月*:2016年05月

成绩评定方法:

20%作业+80%测验

大纲内容简介(300汉字以内)*:

本课程为微电子专业的研究生讲解硅基超大规模集成电路的工艺制程技术,包括工艺的物理图像和实际流程,以及这些工艺制程技术的理论原理。介绍讨论深纳米集成电路工艺,特别摩尔定律往下发展到5纳米的核心挑战和前沿进展,包括3D器件结构和集成,新材料,光刻技术前沿,和电子设计自动化的未来发展趋势。

大纲详细内容(2000汉字以内)*:(请按开课单元撰写,注明学时)

第1章 引言及历史回顾与展望     3学时

对超大规模集成电路工艺技术的内容作一总体介绍,并对世界和中国的集成电路工艺的历史,现状,和未来趋势作详细分析。回顾摩尔定律的发展历史,展望未来10年内IC发展到5纳米的核心挑战和机会,以及IoT等新兴领域的前景。
第2章 现代CMOS工艺技术        3学时

CMOS技术制造超大规模集成电路的基本过程。着重讲解各关键过程中所涉及的各种科学和技术问题,为后续各章节的内容作铺垫。
第3章 硅晶圆片制造             3学时

硅晶圆制造过程和原理,材料和晶圆尺寸的发展,并介绍SOI晶圆的制造技术。

第4章 硅氧化及界面             3学时

SiO2的生长过程和机理,不同形状的生长率模型:平面,柱形及球形的Deal-Grove Model,SiO自限饱和生长工艺和模型,Si/SiO2 interface。
第5章 光刻技术原理与前沿进展       15学时
傅立叶光学,光刻的基本原理,集成电路制造中光刻的基本过程,深纳米光刻制程技术的前沿进展(193nm 浸水光刻技术,光刻胶基本原理,突破衍射极限的工艺技巧,下一代极紫外EUV光刻技术等)。
第6章 杂质扩散                 3学时

杂质的扩散原理、技术、及应用。
第7章 离子注入                 3学时

离子注入原理和技术,包括基本的类型和不同的用途。
第8章 薄膜淀积                 3学时
物理和化学方法(PVD和CVD)制备薄膜的原理和技术。

第9章 刻蚀                     3学时

湿法刻蚀和干法刻蚀的原理、技术、及应用。

第10章 后端工艺技术            3学时
化学机械抛光(CMP)和铜互连技术。

第11章 电路版图与设计          3学时

版图设计规则,电子设计自动化,CMOS和SRAM等基本电路的结构和设计原理。      

第12章 良率(yield)分析       3学时

大规模电路制造的产率理论和优化过程。

教材:

(1)自编教材

(2)Silicon VLSI Technology: Fundamentals, Practice and Modeling,

     Authors: James D. Plummer, Michael D. Deal, Peter B. Griffin

     1st Edition (2000), Prentice Hall.

参考资料:

1. Silicon Processing for the VLSI Era, Vol. 1: Process Technology.

Stanley Wolf, Richard N. Tauber, Lattice Press, 2nd edition (2000)

2. Silicon Processing for the VLSI Era, Vol. 2: Process Integration.

Stanley Wolf, Lattice Press, (1990)

3. Silicon Processing for the VLSI Era, Vol. 4: Deep-submicron Process.

Stanley Wolf, Lattice Press (2002)