微电子概论教案

教案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）：第一章概论教学目的、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＃）：§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（SystemOnaChip）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集成电路四、按电路的规模分类《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院2SSI，MSI，LSI，VLSI，ULSI，GSI§1-3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：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，20052、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、本书学习要点板书要强调的内容重要的公式《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）：第二章集成器件物理基础§2-1～§2-3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＃）：§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§2-3PN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：作业：结合《模拟电路》，复习本课内容课本P911、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，20052、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要强调的内容重要的公式例题的求解过程《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）：第二章集成器件物理基础§2-4～§2-6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＃）：§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）§2-5JFET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§2-6MOS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晶体管模型和参数五、硅栅MOS结构和自对准技术六、高电子迁移率晶体管《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院6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：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，20052、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）板书要强调的内容重要的公式例题的讲解过程《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）：第三章集成电路制造工艺§3-1、§3-2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＃）：§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：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，20052、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、氧化工艺板书要强调的内容重要的公式作图说明例题的求解过程《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）：第三章集成电路制造工艺§3-3、§3-4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＃）：§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2．特点（*）二、离子注入设备1．离子源2．磁分析器《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院103．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：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，20052、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、离子注入技术板书要强调的内容重要的公式例题的求解过程《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院11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）：第三章集成电路制造工艺§3-6~§3-9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＃）：§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§3-9引线封装一、键合二、封装《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院12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：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，20052、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28日本节纲要一、制版工艺二、外延工艺三、金属化工艺四、引线封装板书要强调的内容重要的公式例题的求解过程《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院13编号：7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）：第三章集成电路制造工艺§3-10~§3-12教学目的、要求：掌握：1.常用的PN结隔离技术2.绝缘上硅工艺流程3.CMOS工艺流程了解：隔离技术的新发展，CMOS工艺的新发展教学内容（包括基本内容、重点＊、难点＃）：§3-10隔离技术一、双极IC中的基本隔离技术二、双极IC中的介质——PN结混合隔离三、双极IC中的介质隔离四、MOSIC的隔离§3-11绝缘物上硅一、SIO技术二、注氧隔离技术（SIMOX）三、硅片粘合技术§3-12CMOS基础电路工艺流程一、CMOS工艺二、典型NCMOS工艺流程《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院14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：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，20052、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10月5日本节纲要一、隔离技术二、绝缘上硅三、CMOS工艺流程板书要强调的内容重要的公式例题的求解过程《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院15编号：8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）：第四章集成电路设计§4-1～§4-2教学目的、要求：掌握：1.集成电路的无源元件的参数2.双极晶体管的参数3.纵向设计材料、基区宽度、掺杂浓度的选择4.横向设计的版图设计规则了解：1.常用的设计实例教学内容（包括基本内容、重点＊、难点＃）：§4-1集成电路的无源元件与互连线一、电容器二、电阻器三、集成电路中的电阻模型四、集成电路互连线§4-2双极型集成器件和电路设计一、双极晶体管的寄生参数（*）二、纵向结构设计（*）三、横向结构设计（*）四、按比例缩小原则五、双极PNP晶体管及设计六、双极集成电路板图设计七、板图设计实例《微电子概论》教案48学时福建农林大学机电学院16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