《微加工导论》课程教学大纲

《微加工导论》教学大纲课程编号

1.100093204课程名称微加工导论

2..高等教育层次本科

3.课程在培养方案中的地位4课程性质选修对应于电子封装技术专业；属于BZ专业课程基本模块.开课学年及学期第五学期

5.先修课程（b材料科学基础微电子制造工艺基础电子封装工艺）

6.课程总学分总学时；720:

32.课程教学形式0普通课程8课程教学目标与教学效果评价

9.课程教学目标（给出知识能力教学效果评价素养各方面的的具体教学结果）（必填）不及格及格，中良优

1.知悉和理解微加工技术分

1.完全不知道分类

1.对电子组装分类、

1.对电子组装分类、

1.对电子组装分类、类、特点以及应用与区别，对电子组特点以及应用核心特点以及应用核心过特点以及应用核心过装分类、特点以及过程能理解，但不清程能完整理解，但不程能完整系统地理应用，有碎片化的楚与微连接的区别系统，存在断点解理解

2.能够根据电子产品微加工的

1.完全没能力根据

1.具有根据电子产

1.具有根据电子产品

1.具备具有根据电子要求，利用现有的及方法，分电子产品微加工的品微加工的要求，利微加工的要求，利用产品微加工的要求，析微加工工艺流程、所用生产要求，利用现有的用现有的及方法，分现有的及方法，分析利用现有的及方法,设备的能力及方法，分析微加析微加工工艺流程、微加工工艺流程、所分析微加工工艺流工工艺流程、所用所用生产设备的能用生产设备的能力，程、所用生产设备的生产设备的能力力，但缺乏系统性有一定的系统性，但能力系统性方面存在断点

3.拥有根据所掌握的微加工技

1.完全没能力根据

1.整体上拥有根据

1.整体上拥有根据所

1.拥有根据所掌握的术，针对各种实际应用需求提所掌握的微加工技所掌握的微加工技掌握的微加工技术，微加工技术，针对各出相应的微加工工艺选择方术，针对各种实际术，针对各种实际应针对各种实际应用需种实际应用需求提出案，具有分析影响微加工质量应用需求提出相应用需求提出相应的求提出相应的微加工相应的微加工工艺选的能力，形成对微加工方法、的微加工工艺选择微加工工艺选择方工艺选择方案，具有择方案，具有分析影设备以及具体实施方案进行设方案，具有分析影案，具有分析影响微分析影响微加工质量响微加工质量的能计分析的思维模式响微加工质量的能加工质量的能力，形的能力，形成对微加力，形成对微加工方力，形成对微加工成对微加工方法、设工方法、设备以及具法、设备以及具体实方法、设备以及具备以及具体实施方体实施方案进行设计施方案进行设计分析体实施方案进行设案进行设计分析的分析的思维模式，有的思维模式计分析的能力思维模式，但缺乏系一定的系统性，但系统性统性方面存在断点课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系

10.毕业要求毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的（指标点）具体教学结果）编号

3.2掌握基本的创新原理和方法，具有追求创新的态度

1.知悉和理解微加工技术分类、特点以及应用和意识

1.

42.能够根据电子产品微加工的要求，利用现有熟悉各类电子装连、工艺设备、装置、测试仪器的的及方法，分析微加工工艺流程、所用生产设工作原理、技术参数和适用范围，具备对电子制备的能力造过程的控制参数、状态参数和工艺结果进行测量和测试的能力，并能够对实验结果进行分析

4.3将电子封装和电子制造知识运用于实际工程（如制

3.拥有根据所掌握的微加工技术，针对各种实造、材料、工艺、测试以及失效分析等）问题的际应用需求提出相应的微加工工艺选择方案，解释、分析，提出解决方案具有分析影响微加工质量的能力，形成对微加工方法、设备以及具体实施方案进行设计分析的思维模式教学内容、学时分配、与进度安排

11.教学内容学时分配所支撑的课程教学方法与策略（可结合教学教学目标形式描述）（选填）第章概述（学时）

1263.2讲授，图片、视频以及动画展

1.1微加工学科分类示，课堂提问与讨论，拓展

1.2基片相关知识

1.3材料

1.4表面和界面

1.5工艺

1.6横向尺度L7垂直尺寸

1.8器件

1.9金属氧化物半导体晶体管L10净化和成品率

1.11产业第章微测量和材料表征（学时）

241.1显微法和可视化

1.2横向和垂直尺寸

2.3电学测试

2.4物理和化学分析

2.5X射线衍射

2.6全反射X射线荧光

2.7二次离子质谱

2.8俄歇电子波谱法

2.10卢瑟福背散射能谱法

2.11电子微探针分析/能量分散X射线分析

2.12其他方法

2.13分析面积和深度

2.14微测试实用要点第3章微加工工艺模拟（2学时）

61.

4、

3.

2、

4.3讲授，光刻工艺实验，液相等

3.1模拟类型离子体加工实验，视频、图

3.2一维模拟片画展示，课堂提问与讨论，

3.3二维模拟过渡到实例讲授

3.4三维模拟第二部分图形化工艺（选讲4学时）第4章图形发生器

4.1粒子束刻蚀法

4.2电子束的物理特性

4.3掩模版的制造

4.4将掩模版作为工具

4.5掩模版检查、缺陷和修复第5章光刻

5.1光刻设备（对准和曝光）

5.2分辨率

5.3基本图形形状

5.4对准和套准第6章光刻图形化

6.1光刻胶的应用

7.2光刻胶化学

8.3光刻胶薄膜光学

9.4光学光刻延伸技术

6.5光学光刻模拟

6.6光刻的实践

6.7光刻胶去胶或灰化第7章刻蚀

6.1湿法刻蚀

7.2电化学刻蚀

7.3各向异性湿法刻蚀

7.4等离子体刻蚀

7.5刻蚀工艺表征

7.6常用材料的刻蚀工艺

7.7刻蚀时间和边墙

7.8湿法刻蚀、各向异性湿法刻蚀以及等离子体刻蚀的比较第8章化学机械抛光

8.1CMP工艺和设备

8.2CMP的力学

8.3CMP的化学

8.4CMP的应用

8.5cMp控制测量

6.6CMP中的非理想情况第章键合和图层转移

99.1硅熔融键合

9.2阳极键合

9.3其他键合技术

9.4键合力学

9.5结构化晶圆片的键合

9.6SOI晶圆片工厂中的键合

9.7图层转移第章浇铸和压印

1010.1铸造

10.2二维表面压印

10.4三维体压印、第章自对准结构

41.

4.

3.

24.3讲授，视频、图片画展示，课

1111.1MOS栅模块堂提问与讨论，过渡到实例讲授

11.2自对准双阱

11.3边墙与自对准硅化物

11.4自对准结第章等离子体刻蚀结构

1212.1多步刻蚀

12.2多层刻蚀

12.3刻蚀中的光刻胶效应

12.4无掩膜的刻蚀

12.5图形尺寸和图形密度效应

12.6刻蚀残留和损伤第章湿法刻蚀的硅结构

1313.1＜100＞硅基片的基本结构

13.2刻蚀剂

13.3刻蚀掩膜和保护层

13.4刻蚀速率与刻蚀自动终止

13.5隔膜的制备

13.6在＜100〉硅片上的刻蚀形成具有复杂形状的结构

13.7硅片正面的体微加工

13.8边角补偿

13.9＜110》硅片的刻蚀

13.硅片的刻蚀

13.11＜100＞硅、＜110〉硅与＜111＞硅湿法刻蚀的比较第章牺牲层与释放型结构

1414.1结构层与牺牲层

14.2单结构层

14.3黏滞

14.4双结构层工艺

14.5旋转结构

14.6绞链结构

14.7使用多孔硅的牺牲层结构第章沉积结构

1515.1电镀结构

15.2剥离金属化

15.3特殊沉积的应用

15.4局部沉积

15.5腔穴的密封第章微加工设备

41.

4、

3.

2、

4.316讲授，磁控溅射工艺实验、视

16.1批处理工艺与单晶圆工艺频、图片画展示，课堂提问

16.2设备的性能因素与讨论，过渡到实例讲授

16.3设备的生命周期

16.4工艺状态:温度-压力

16.5工艺设备的仿真

16.6加工工艺的测量第章热处理设备

1717.1高温设备:热壁设备与冷壁设备

17.2炉管工艺

17.3快速热处理/快速热退火第章真空和等离子体

1818.1真空薄膜的相互作用

18.2真空的获得

18.3等离子体刻蚀

18.4溅射

18.5PECVD

18.6滞留时间第章化学气相沉积和外延设备

1919.1CVD沉积速率模型

19.2CVD反应腔室

19.3原子层沉积

19.4M0CVD

19.5硅CVD外延

19.6外延反应器第章集成式工艺

2020.1周围环境的控制第章净化室

41.

4、

3.

2、

4.321讲授，佟1片、视频以及动画

21.1净化室的标准展示，课堂提问与讨论，拓展

21.2净化室子系统相关知识

21.3环境、安全和健康（ESH）方面第章成品率

2222.1成品率模型

22.2工艺步骤的影响

22.3成品率的上升第章晶圆加工厂

2323.1集成电路制造的发展史

23.2制造趋势

23.3循环时间

23.4所有者成本

23.5硅工艺的成本考核与成绩评定平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法

12.考核方式闭卷考试成绩评定采用平时成绩和期末闭卷考试成绩综合评定方式期末闭卷考试成绩占75%,平时成绩（包括平时作业、实验、小测验及日常考核等）占25%,按百分制给出最终成绩教材，参考书

13.选用教材Sami Franssila,刘景全等译.《微加工导论》[M].北京电子工业出版社,

2006.大纲说明

14.本课程大纲是根据行业企业对电子封装技术人才专业知识的具体要求，并结合我校培养目标的具体要求而制定的在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删节Introduction toMicrofabricationCourse code:100093204Course name:Introduction toMicrofabricationLecture Hours:24Laboratory Hours:8Credits:4TermIf necessary:Sixth semesterPrerequisites:Fundamentals ofMicro-joining TechnologyCourseDescription:Introduction toMicrofabricationis anoptional courseof electronicpackaging technology.This courseprovides adetailedintroduction tothe basicphysics andengineering aspectsof microfabricationtechnology,as wellas tothe design and operationalprinciplesof microfabricationtechnology.Course Outcomes:After completingthis course,a studentshould beable to:

1.Develop abetter andin-depth understandingofmicrofabricationmethod andunderstand thedesignandoperational principlesofmicrofabrication technology.

2.Analyze thecauses ofdefects duringmicrofabrication.Course Content:Lectures andLecture Hours:Chapter1Summary2HoursChapter2Micro measurementand characterizationof materials4HoursChapter3Simulation ofmicro machiningprocess1HoursChapter4Graphic generator1HoursChapter5Lithography

0.5HoursChapter6Lithography patterning

0.5HoursChapter7Etchingl HoursChapter8Chemical andmechanical polishing1HoursChapter9Bonding andlayer transfer1HoursChapter lOCastingand coining1HoursChapter11Self-aligned structure!HoursChapter12Plasma etchingstructure1HoursChapter13Silicon structurefor wetetching

0.5HoursChapter14Sacrificial layerand releasestructure

0.5HoursChapter15Sedimentary structure1HoursChapter16Micromachining equipment1HoursChapter17Heat treatmentequipment1HoursChapter18Vacuum andplasma

0.5HoursChapter19Chemical vapordeposition andepitaxy equipment

0.5HoursChapter20Integrated process1HoursChapter21Clean room2HoursChapter22Yieldl HoursChapter23Wafer fabricationplant1HoursGrading:quiz5%Homework10%Laboratories10%2Final Exams75%TextReference Book:Sami Franssila,Introduction toMicrofabrication.。