《半导体制造工艺及设备》课程教学大纲

半导体材料课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称：半导体材料所属专业：微电子科学与工程课程性质：专业限选学分： 3（二）课程简介：本课程重点介绍第一代和第二代半导体材料硅、锗、砷化镓等的制备基本原理、制备工艺和材料特性，介绍第三代半导体材料氮化镓、碳化硅及其他半导体材料的性质及制备方法。

目标与任务：使学生掌握主要半导体材料的性质以及制备方法，了解半导体材料最新发展情况、为将来从事半导体材料科学、半导体器件制备等打下基础。

（三）先修课程要求：《固体物理学》、《半导体物理学》、《热力学统计物理》；本课程中介绍半导体材料性质方面需要《固体物理学》、《半导体物理学》中晶体结构、能带理论等章节作为基础。

同时介绍材料生长方面知识时需要《热力学统计物理》中关于自由能等方面的知识。

（四）教材：杨树人《半导体材料》主要参考书：褚君浩、张玉龙《半导体材料技术》陆大成《金属有机化合物气相外延基础及应用》二、课程内容与安排第一章半导体材料概述第一节半导体材料发展历程第二节半导体材料分类第三节半导体材料制备方法综述第二章硅和锗的制备第一节硅和锗的物理化学性质第二节高纯硅的制备第三节锗的富集与提纯第三章区熔提纯第一节分凝现象与分凝系数第二节区熔原理第三节锗的区熔提纯第四章晶体生长第一节晶体生长理论基础第二节熔体的晶体生长第三节硅、锗单晶生长第五章硅、锗晶体中的杂质和缺陷第一节硅、锗晶体中杂质的性质第二节硅、锗晶体的掺杂第三节硅、锗单晶的位错第四节硅单晶中的微缺陷第六章硅外延生长第一节硅的气相外延生长第二节硅外延生长的缺陷及电阻率控制第三节硅的异质外延第七章化合物半导体的外延生长第一节气相外延生长（VPE）第二节金属有机物化学气相外延生长（MOCVD）第三节分子束外延生长（MBE）第四节其他外延生长技术第八章化合物半导体材料（一）：第二代半导体材料第一节 GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料的特性第二节 GaAs单晶的制备及应用第三节 GaAs单晶中杂质控制及掺杂第四节 InP、GaP等的制备及应用第九章化合物半导体材料（二）：第三代半导体材料第一节氮化物半导体材料特性及应用第二节氮化物半导体材料的外延生长第三节碳化硅材料的特性及应用第十章其他半导体材料第一节半导体金刚石的制备及应用第二节低维半导体材料及应用第三节有机半导体材料（一）教学方法与学时分配按照教材中的内容，通过板书和ppt进行讲解。

半导体工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解半导体的基本概念、性质和分类，掌握半导体材料的生长、制备和加工工艺。

2. 使学生了解半导体器件的原理、结构和工作特性，掌握常见半导体器件的制造工艺。

3. 引导学生掌握半导体集成电路的制备工艺，了解现代半导体工艺技术的发展趋势。

技能目标：1. 培养学生运用半导体工艺知识解决实际问题的能力，提高实验操作技能。

2. 培养学生通过查阅资料、开展小组讨论等方式，对半导体工艺进行自主学习和研究的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对半导体工艺的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神，使其具备一定的工程伦理观念。

课程性质分析：本课程为高中年级的选修课程，旨在让学生了解半导体工艺的基本知识，培养其实践操作能力和创新意识。

学生特点分析：高中学生具有一定的物理、化学知识基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的自主学习能力。

教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的知识运用能力。

2. 采用启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论，培养其独立思考和解决问题的能力。

3. 注重团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。

二、教学内容1. 半导体基本概念：半导体材料的性质、分类及其应用。

教材章节：第一章第一节2. 半导体材料的生长与制备：晶体生长、外延生长、薄膜制备等工艺。

教材章节：第一章第二节、第三节3. 半导体器件工艺：二极管、晶体管、光电器件等的工作原理、结构及制造工艺。

教材章节：第二章4. 集成电路工艺：制备流程、光刻、蚀刻、掺杂、金属化等关键工艺技术。

教材章节：第三章5. 现代半导体工艺技术：FinFET、MEMS、化合物半导体等新型器件与工艺。

教材章节：第四章6. 实践教学：开展半导体器件制备、集成电路工艺流程等实验，提高学生的实践操作能力。

教材章节：第五章教学内容安排与进度：第一周：半导体基本概念及分类第二周：半导体材料的生长与制备第三周：半导体器件工艺第四周：集成电路工艺第五周：现代半导体工艺技术第六周：实践教学（实验一）第七周：实践教学（实验二）第八周：课程总结与评价教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，合理安排教学进度，确保学生能够逐步掌握半导体工艺知识。

半导体材料课程教学大纲半导体材料课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称：半导体材料所属专业：微电子科学与工程课程性质：专业限选学分： 3（二）课程简介：本课程重点介绍第一代和第二代半导体材料硅、锗、砷化镓等的制备基本原理、制备工艺和材料特性，介绍第三代半导体材料氮化镓、碳化硅及其他半导体材料的性质及制备方法。

目标与任务：使学生掌握主要半导体材料的性质以及制备方法，了解半导体材料最新发展情况、为将来从事半导体材料科学、半导体器件制备等打下基础。

（三）先修课程要求：《固体物理学》、《半导体物理学》、《热力学统计物理》；本课程中介绍半导体材料性质方面需要《固体物理学》、《半导体物理学》中晶体结构、能带理论等章节作为基础。

同时介绍材料生长方面知识时需要《热力学统计物理》中关于自由能等方面的知识。

（四）教材：杨树人《半导体材料》主要参考书：褚君浩、张玉龙《半导体材料技术》陆大成《金属有机化合物气相外延基础及应用》二、课程内容与安排第一章半导体材料概述第一节半导体材料发展历程第二节半导体材料分类第三节半导体材料制备方法综述第二章硅和锗的制备第一节硅和锗的物理化学性质第二节高纯硅的制备第三节锗的富集与提纯第三章区熔提纯第一节分凝现象与分凝系数第二节区熔原理第三节锗的区熔提纯第四章晶体生长第一节晶体生长理论基础第二节熔体的晶体生长第三节硅、锗单晶生长第五章硅、锗晶体中的杂质和缺陷第一节硅、锗晶体中杂质的性质第二节硅、锗晶体的掺杂第三节硅、锗单晶的位错第四节硅单晶中的微缺陷第六章硅外延生长第一节硅的气相外延生长第二节硅外延生长的缺陷及电阻率控制第三节硅的异质外延第七章化合物半导体的外延生长第一节气相外延生长（VPE）第二节金属有机物化学气相外延生长（MOCVD）第三节分子束外延生长（MBE）第四节其他外延生长技术第八章化合物半导体材料（一）：第二代半导体材料第一节GaAs、InP等III-V族化合物半导体材料的特性第二节GaAs单晶的制备及应用第三节 GaAs单晶中杂质控制及掺杂第四节 InP、GaP等的制备及应用第九章化合物半导体材料（二）：第三代半导体材料第一节氮化物半导体材料特性及应用第二节氮化物半导体材料的外延生长第三节碳化硅材料的特性及应用第十章其他半导体材料第一节半导体金刚石的制备及应用第二节低维半导体材料及应用第三节有机半导体材料（一）教学方法与学时分配按照教材中的内容，通过板书和ppt进行讲解。

半导体物理教学大纲半导体物理教学大纲随着科技的不断进步，半导体技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

而半导体物理作为半导体技术的基础，对于学生的学习和研究具有重要的意义。

因此，制定一份合理的半导体物理教学大纲是非常必要的。

一、引言在引言部分，我们可以简单介绍半导体物理的背景和重要性。

可以提到半导体在电子、通信、光电等领域的广泛应用，以及对于新一代技术的推动作用。

二、基础知识在这一部分，可以介绍半导体物理的基础知识，包括晶体结构、能带理论、载流子的运动等。

可以通过图表和实例来说明这些概念，让学生更好地理解和掌握。

三、半导体材料与器件这一部分可以详细介绍半导体材料的种类、特性以及制备方法。

可以涉及到硅、锗等常见的半导体材料，以及它们在电子器件中的应用。

同时，也可以介绍一些新型半导体材料的发展和应用前景。

四、半导体器件的工作原理在这一部分，可以详细介绍半导体器件的工作原理，包括二极管、晶体管、场效应管等。

可以通过图示和实验来说明这些器件的工作原理，让学生能够更加直观地理解。

五、半导体物理实验半导体物理实验是非常重要的一部分，可以帮助学生巩固所学的理论知识，并培养学生的实验操作和数据处理能力。

可以设计一些简单的实验，如测量半导体材料的电阻率、探究PN结的特性等。

六、半导体材料的应用在这一部分，可以介绍半导体材料在电子、通信、光电等领域的应用。

可以涉及到集成电路、光电器件、太阳能电池等。

通过介绍这些应用，可以让学生了解到半导体物理的实际应用价值。

七、未来发展在这一部分，可以展望半导体物理的未来发展方向。

可以介绍一些前沿的研究领域，如量子点、纳米材料等。

同时，也可以提到半导体技术对于新一代技术的推动作用，如人工智能、物联网等。

八、总结在总结部分，可以对整个教学大纲进行总结，强调半导体物理的重要性和应用前景。

同时，也可以鼓励学生对半导体物理进行深入研究，并为未来的科技发展做出贡献。

通过制定一份合理的半导体物理教学大纲，可以帮助学生系统地学习和掌握半导体物理的基础知识和实验技能，为他们未来的学习和研究打下坚实的基础。

半导体材料及IC工艺原理教学大纲课程名称：半导体材料及IC工艺原理课程代码：xxxxxx学时：48学时一、课程背景本课程是为了培养学生对半导体材料及IC工艺原理的基本理论和实际应用进行深入了解和掌握的能力，以满足现代电子科技快速发展的需求。

通过本课程的学习，学生将会掌握半导体材料的基本性质、半导体器件的制备工艺、集成电路的工艺流程和测试技术等知识，为日后从事电子材料开发和集成电路设计提供基础。

二、教学目标1.了解半导体材料的基本性质，包括电子结构、能带理论、迁移率等概念；2.掌握半导体器件的制备工艺，包括光刻、薄膜沉积、离子注入等；3.理解集成电路的工艺流程，包括电路设计、掩模制备、刻蚀、渗透等步骤；4.熟悉集成电路的测试技术，包括电学测试、光学测试、芯片分选等方法；5.培养学生问题解决能力和团队合作能力，通过实验和项目综合应用课程所学知识。

三、教学内容1.半导体材料的基本性质a.电子结构与带隙b.能带理论和载流子c.迁移率与禁带宽度等参数2.半导体器件的制备工艺a.光刻工艺与掩模制备b.步进曝光、薄膜沉积和刻蚀工艺的原理和实施c.离子注入和扩散工艺的基本原理和实践经验3.集成电路的工艺流程a.IC工艺设计与电路设计的基本原理b.掩模图形制备、光刻、刻蚀和薄膜沉积等工艺步骤分析c.渗透、退火、电镀和切割等关键步骤的原理和实践4.集成电路的测试技术a.电学测试方法与设备b.温度、光强和压力等外部环境因素对芯片性能的影响c.芯片分选和封测技术的基本原理和实施方法四、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解、讲义和多媒体等形式，传授半导体材料和IC工艺原理的基本概念和知识。

2.实验探究：组织学生开展实验实践活动，帮助他们理解和巩固课堂所学知识。

3.案例分析：通过真实案例的分析，引导学生理解半导体材料和IC 工艺原理在实际应用中的问题和解决思路。

4.综合应用：通过小组讨论、项目研究等方式，培养学生解决实际问题和团队合作的能力。

半导体制造工艺教案2半导体制造工艺教案2教案目标：1.了解半导体制造工艺的概念和基本流程。

2.了解半导体材料的特性及其在半导体制造过程中的应用。

3.学习半导体制造过程中的关键步骤和设备。

4.掌握半导体制造过程中常见的质量控制方法和技术。

教学内容：1.半导体制造工艺概述1.1半导体制造工艺的定义和基本流程1.2半导体材料的特性及其在制造过程中的应用2.半导体制造过程的关键步骤和设备2.1半导体晶体生长-蔡斯基法-溶液法-分子束外延法2.2微影和蚀刻-光刻技术-蚀刻技术2.3掺杂和扩散-掺杂技术-扩散技术2.4氧化和退火-氧化技术-退火技术2.5金属化和封装-金属化技术-封装技术3.质量控制方法和技术3.1检测和测试技术-光刻层厚度检测-晶格常数检测3.2质量控制方法-光谱分析-料浴分析教学过程：1.导入（10分钟）-老师简要介绍半导体制造工艺的重要性和应用领域。

-引导学生回顾上节课的内容，了解半导体制造工艺的基本概念。

2.授课（50分钟）2.1半导体制造工艺概述-老师讲解半导体制造工艺的定义和基本流程，并提供示意图加深学生对概念的理解。

-学生根据老师的讲解，整理笔记，并解答相关问题。

2.2半导体制造过程的关键步骤和设备-老师介绍半导体晶体生长的几种常用方法，以及微影、蚀刻、掺杂、扩散、氧化、退火、金属化和封装等关键步骤和设备。

-学生根据老师的讲解，整理笔记，并解答相关问题。

2.3质量控制方法和技术-老师介绍半导体制造过程中常见的检测和测试技术，如光刻层厚度检测和晶格常数检测。

-老师简要介绍半导体制造过程中常见的质量控制方法，如光谱分析和料浴分析。

-学生根据老师的讲解，整理笔记，并解答相关问题。

3.小结（10分钟）-老师对本节课的内容进行总结，并强调重要的知识点和技术。

-学生对本节课的内容进行回顾并提问，解决疑惑。

教学资源：1. PowerPoint或黑板2.教科书和参考书籍3.实验室设备和样品（可选）教学评估：1.教师通过课堂讲解和提问等方式，评估学生对半导体制造工艺概念和基本流程的掌握情况。

《半导体工艺技术》教学大纲（中文）一、课程名称（中英文）中文名称：半导体工艺技术英文名称：Semiconductor Manufacturing二、课程编码及性质课程编码：0800021课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：32学分：2.0四、先修课程大学物理，固体电子学基础，微电子学概论五、授课对象可供电子封装技术专业和材料科学与工程专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：1、了解集成电路工艺的发展历史和发展前沿，掌握行业方向和动态：2、掌握集成电路制造工艺及原理：3、掌握集成电路制造相关领域的新技术和新设备：4、培养工艺分析、设汁以及解决工艺问题和提髙产品质量的能力。

表1课程目标对毕业要求的支撐关系七、教学重点与难点：教学重点：重点要求学生掌握不同半导体工艺技术的原理和控制因素，通过这些工艺的组成来实现一定的器件结构。

教学难点：掌握器件结构和丄艺之间的关系，及其半导体工艺的组合应用。

八、教学方法与手段:教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），阐述不同半导体工艺技术的原理和控制因素，保证主要教学内容的完成，这部分以课堂讲授为主；（2）适时安排课堂小测试和作业，使所学知识点能够融会贯通。

教学手段：（1）先介绍不同半导体工艺技术的原理和控制因素;（2）将器件与工艺结合起来，掌握一些器件的工艺实现方法。

（3）将器件性能与工艺、结构联系起来，初步了解器件的分析和设计思路。

九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。

（2）具体内容各章节的具体内容如下：1.半导体加工环境与衬底（4学时）了解半导体工业的发展历史，掌握微电子工艺对环境的基本要求：空气、水、气、化学试剂等。

掌握晶体生长技术（直拉法、区熔法），硅圆片制备及规格，晶体缺陷，硅中杂质。

2.热氧化（4学时）掌握SiCh结构及性质，硅的热氧化方程及其厚度计算方法，影响氧化速率的因素, 场氧化工艺，氧化缺陷，氧化工艺及设备。