课程大纲

集成电路工艺技术课程设计课程教学大纲

课程基本信息（Course Information）

课程代码

(Course Code)

MST3307

学时

(Credit Hours)

32

学分

(Credits)

2.0

课程名称

(Course Name)

(中文)集成电路工艺技术课程设计

(英文)IC Fabrication Simulation and Laboratory

课程性质

(Course Type)

限选

授课对象

(Target Audience)

微电子科学与工程本科三年级及以上

授课语言

(Language of Instruction)

中文

开课院系

 (School)

电子信息与电气工程学院

先修课程

(Prerequisite)

半导体器件原理,半导体物理,集成电路工艺技术基础（A类）

后续课程

(post)

课程负责人

(Instructor)

黄其煜

课程网址

(Course Webpage)

课程简介（中文）

 (Description)

《集成电路工艺技术课程设计》课程为微纳电子学系本科生三年级及以上开设，是半导体器件与制造工艺方向的专业选修课。通过本课程的学习和实验，使学生得以借助 TCAD 器件和工艺模拟仿真软件掌握半导体器件的建模、仿真和对集成电路工艺制造过程进行模拟，以及通过实际操作掌握集成电路制造的基本工艺步骤和工艺操作。本课程为学生深入理解半导体器件以及集成电路制造工艺，实践基础的集成电路制造工艺操作提供了一种生动、直观而且重要的手段，是学习和了解当今集成电路制造和微加工技术的重要基础课程。

本课程主要实践两方面的内容：（1）学习使用 Silvaco Athena工艺仿真软件来模拟集成电路制造过程中的各工艺步骤，并通过Atlas器件仿真软件对工艺模拟的结果进行验证；（2）学习实践集成电路制造的基本工艺步骤和工艺操作，包括：湿法清洗、氧化、光刻、金属蒸镀、湿法刻蚀、离子束干法刻蚀等。通过FDSOI器件虚拟仿真实验了解EUV光刻机的工作原理并在虚拟工厂综合复习所学的各种工艺步骤，来提升对本专业的兴趣和热情。

课程简介（英文）

 (Description)

The course is for the undergraduate students of 3^rd year and above with major/minor in Micro/Nano-Electronics. It is one of the electives for students with specialty in the semiconductor devices and IC fabrication area. The objective of this course is for the students to simulate the device performance and the IC fabrication process by using TCAD software suite and to get hands-on experience on the basic operations and skills to fabricate a semiconductor device. This course also provides the students a vivid, intuitive, yet important means to get a better understanding of semiconductor device and IC fabrication and to practice the basic IC fabrication operations and skills. It is an important course to understand the state-of-art IC fabrication and micro/nano-fabrication technologies.

This course mainly practices two parts, the first is to learn the use of Silvaco TCAD tool to simulate the manufacturing of devices by individual manufacturing steps and the performance of devices obtained; the second part is to practice basic IC fabrication operations, including RCA cleaning, oxidation, photolithography, wet etching, sputtering, and etc. A virtual simulation of FDSOI device fabrication is also performed to assist the understanding of the working principle of EUV lithography machine and the review of various processing steps in a virtual fab environment, so as to enhance the interest and enthusiasm for the students.

课程目标与内容（Course objectives and contents）

课程目标

(Course Object)

1. 了解我国集成电路特别是制造行业现状，以国家重大工程为引导增强民族自信，提升专业热情。（A2，A3，A4）

2. 能初步掌握 Silvaco 软件的使用（B2，B4），并学习安全使用化学药品（B2）

3. 通过课程项目的实践，能培养发现问题和团队协作解决工程问题的能力（B2，C2，C3，C4），了解并实践集成电路制造的基本工艺步骤（B2，B4）

4．通过课程的虚拟仿真实验，初步达到能综合运用基本工艺步骤、掌握基本工艺流程设计的要求。（A4，B2，B4，C4）

教学内容

进度安排及对应课程

目标

(Class Schedule &

Requirements &

Course Objectives)

章节

  教学内容  (要点)

学时

教学形式

作业及考核要求

课程思政 融入点

对应课程目标

集成电路工艺复习及TCAD介绍

复习集成电路制造的单元工以及Silvaco Athena工具介绍

8

讲课

无

通过讲解行业现状，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当

课程目标1

Silvaco模拟仿真

掌握Silvaco Athena的使用

4

上机

实验报告

通过仿真实践培养学生提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力

课程目标2

实验室使用及化学品安全知识

掌握实验室安全使用规则以及危险化学药品的使用安全知识

2

讲课

安全测试

无

课程目标2

集成电路工艺实验

初步掌握集成电路制造工艺的基本操作，完成一个肖特基结二极管的制备以及测试，并使用Athena根据实际工艺条件仿真肖特基二极管的正反向特性曲线

14

实验

实验报告

通过工艺实践和团队协作解决工程问题，培养学生一丝不苟、认真严谨的工作作风，精益求精的大国工匠精神

课程目标3

前沿课题

FDSOI虚拟仿真实验

4

仿真实验

大作业

通过虚拟仿真实验，综合复习所学的各种操作并提升对本专业的兴趣和热情

课程目标1，课程目标4

考核方式

 (Grading)

综合评分（课堂出勤10%，安全测试15%，实验报告50%，虚拟仿真大作业25%）

教材或参考资料

 (Textbooks &Other Materials)

教材名称

作者

出版社

出版日期

版次

书号

其它(More)

备注(Notes)