教教 案案2007 2008 学年 第 一 学期院 （ 系 、 部 ） 机电工程学院 教 研 室 物理与电子科学系 课 程 名 称 微电子概论 专业、年级、班级 05 电科（1） （2） （3）班 主 讲 教 师 熊 志 伟 职 称 、 职 务 助 教 使 用 教 材 微电子概论 微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院1编号：1课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第一章 概论教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1. 集成电路的分类 2. 集成电路的制造特点熟悉：微电子学的基本概念 了解：电子工业的发展历史、特点、未来发展方向教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：1-1 微电子技术的发展历程一、发展历程（了解） 二、发展特点（熟悉） 1. 集成度不断提高； （Moore 定律） 2. 小特征尺寸和大圆片技术不断适应发展；（表 1-2） 3. 半导体产品的高性能化和多样化； 4. 微电子技术发展的多功能化； 三、21 世纪发展趋势（了解） 1. 缩小器件的特征尺寸 2. 系统集成芯片（System On a Chip） 3. 微电子技术与其他学科相结合产生的新的技术增长点1-2 集成电路的分类一、按功能分类 1. 数字集成电路； 2. 模拟集成电路； 3. 混合集成电路； 二、按电路结构分类 1. 单片集成电路； 2. 混合集成电路； a. 厚膜工艺 b. 薄膜工艺 c. 多芯片组装 IC 三、按有源器件分类 1. 双极型集成电路 2. MOS 集成电路 3. BiMOS 集成电路微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院2四、按电路的规模分类 SSI，MSI，LSI，VLSI，ULSI，GSI1-3 集成电路制造特点一、电路系统设计 二、版图设计和优化 三、集成电路的加工制造 四、集成电路的封装 五、集成电路的测试和分析教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计： 授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本章提纲本章提纲一、微电子概论课程简介二、电子工业的发展历程三、集成电路的分类四、集成电路的制造特点五、本书学习要点板书板书要强调的内容重要的公式作业：回顾模拟电路课程内容，参照书本预习第二章内容参考书目： 1、张兴 黄如 刘晓彦.微电子学概论. 北京大学出版社，2005 2、常青 陶华敏 肖山竹.微电子技术概论. 国防工业出版社，2006教师姓名：熊志伟 职称：助教 07 年 9 月 3 日 微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院3编号：2课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第二章 集成器件物理基础 2-12-3 教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1. 半导体能带模型、工作原理； 2. PN 结和晶体二极管工作特性和参数； 了解：PN 结应用和常用的半导体二极管；教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：2-1 半导体及其能带模型一、半导体结构 常用半导体材料的结构特点和导电机制 二、半导体的能带模型（#） 三、费米分布函数2-2 半导体的导电性一、本征半导体 二、非本征半导体 注意其中的区别和联系 三、半导体的漂移电流 四、半导体的扩散电流 五、半导体基本方程2-3 PN 结和晶体二极管一、平衡状态下的 PN 结 二、PN 结及晶体二极管的特性 1. 单向导电性 2. 伏安特性 3. 电容特性 4. 反向击穿特性 三、二极管的等效模型微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院4教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计： 授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本章重点纲要本章重点纲要一、半导体结构二、半导体的能带模型三、本征半导体四、半导体中的电流板书板书要强调的内容重要的公式例题的求解过程作业：结合模拟电路 ，复习本课内容课本 P91 1、2、3参考书目： 1、张兴 黄如 刘晓彦.微电子学概论. 北京大学出版社，2005 2、常青 陶华敏 肖山竹.微电子技术概论. 国防工业出版社，2006教师姓名：熊志伟 职称：助教 07 年 9 月 7 日微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院5编号：3课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第二章 集成器件物理基础 2-42-6 教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1. 双极型晶体管的直流放大原理、输入输出特性、模型参数 2. MOS 场效应管工作原理、直流伏安特性、模型参数 了解：1. 结型场效应管的工作特性2. 双极型晶体管和 MOS 场效应管的应用教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：2-4 双极型晶体管（三极管） 一、结构特点 二、工作原理 三、工作特性 1. 电流参数 2. 输出特性 3. 频率特性 4. 开关特性 四、影响晶体管直流特性的因素 1. 基区变宽效应 2. 大电流效应 3. 小电流特性 五、异质结双极晶体管（HBT）2-5 JFET 与 MESFET 器件基础一、器件结构与电流控制原理 二、JFET 直流输出特性 三、JFET 直流转移特性 四、JFET 器件类型和电路符号 五、JFET 等效电路和模型参数2-6 MOS 场效应晶体管一、MOS 场效应管结构 二、工作原理（以 NMOS 增强型场效应管为例） 三、MOS 晶体管直流特性及定量描述 四、MOS 晶体管模型和参数微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院6五、硅栅 MOS 结构和自对准技术 六、高电子迁移率晶体管教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计： 授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本章重点纲要本章重点纲要一、结构特点二、工作原理三、工作特性四、影响晶体管直流特性的因素五、异质结双极晶体管（HBT）板书板书要强调的内容重要的公式例题的讲解过程作业：课后复习，参照参考书预习下一节课内容参考书目： 1、张兴 黄如 刘晓彦.微电子学概论. 北京大学出版社，2005 2、常青 陶华敏 肖山竹.微电子技术概论. 国防工业出版社，2006教师姓名：熊志伟 职称：助教 07 年 9 月 14 日微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院7编号：4课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第三章 集成电路制造工艺 3-1、3-2教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1. 硅平面工艺的基本流程，基本工艺 2. 氧化工艺流程熟悉：流程中的常用名词，基本概念 了解：目前新的工艺发展方向教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：3-1 硅平面工艺基本流程一、平面工艺的基本概念二、PN 结隔离双极 IC 工艺基本流程三、平面工艺中的基本工艺（*）3-2 氧化工艺一、SiO2薄膜在集成电路中的作用二、SiO2 生长方法（*）1. 热氧化原理2. 常用方法（氧气氧化，化学气相淀积，等离子淀积）三、氮化硅薄膜的制备四、膜质量要求和检验方法1. 表面检查2. 厚度检查（干涉法）3. 氧化层针孔密度检查4. 可动电荷密度，界面态密度检查五、新的挑战微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院8教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计： 回顾旧知识、授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本节纲要本节纲要一、平面工艺的基本概念二、平面工艺基本流程三、氧化工艺板书板书要强调的内容重要的公式作图说明例题的求解过程作业：课后复习，参照参考书预习下一节课内容参考书目： 1、张兴 黄如 刘晓彦.微电子学概论. 北京大学出版社，2005 2、常青 陶华敏 肖山竹.微电子技术概论. 国防工业出版社，2006教师姓名：熊志伟 职称：助教 07 年 9 月 17 日微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院9编号：5课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第三章 集成电路制造工艺 3-3、3-4教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1扩散原理及常用的方法2离子注入技术原理及常用的方法，最新的发展方向 熟悉：1两种方法的优缺点，应用范围教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：3-3 掺杂方法之一扩散工艺一、扩散原理扩散流、扩散系数、杂质分布、结深二、常用扩散方法简介（*）1. 液态源扩散2. 片状源扩散3. 固固扩散4. 双温区的分布扩散5、快速气相掺合6、气体浸没激光掺杂三、扩散层质量检测四、扩散工艺与集成电路设计的关系4-2 掺杂方法之二离子注入技术一、离子注入技术的特点1概念微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院102特点（*）二、离子注入设备1离子源2磁分析器3加速管4聚焦5偏速器6扫描仪7靶室8辅助设备三、离子注入杂质分布3-5 光刻工艺一、光刻工艺的特征尺度二、光刻工艺过程三、超微细图形曝光技术教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计：授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本节纲要本节纲要一、扩散原理二、扩散工艺常用方法三、扩散层质量检测四、离子注入技术板书板书要强调的内容重要的公式例题的求解过程作业：课后复习，参照参考书预习下一节课内容微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院11参考书目： 1、张兴 黄如 刘晓彦.微电子学概论. 北京大学出版社，2005 2、常青 陶华敏 肖山竹.微电子技术概论. 国防工业出版社，2006教师姓名：熊志伟 职称：助教 07 年 9 月 21 日编号：6课时安排：2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 其它授课章节（或主题）：授课章节（或主题）：第三章 集成电路制造工艺 3-63-9教学目的、要求教学目的、要求： 掌握：1. 制版工艺，外延工艺，金属化工艺，引线封装工艺的工艺流程 熟悉：1. 制版工艺的质量要求2. 外延工艺新技术3. 金属材料的选用教学内容（包括基本内容、重点、难点）：教学内容（包括基本内容、重点、难点）：3-6 制版工艺一、集成电路生产对光刻版的质量要求二、制版工艺过程三、光刻掩版的检查3-7 外延工艺一、外延生长原理二、外延层质量要求三、外延新技术3-8 金属化工艺一、金属材料的选用二、金属层淀积工艺三、金属化互连系统结构四、合金化微电子概论教案48学时 福建农林大学机电学 院123-9 引线封装一、键合二、封装教学方式：讲授 教学媒介：教科书、板书教学过程设计：授新课、问题讨论、布置作业板书设计：本节纲要本节纲要一、制版工艺二、