教學大綱表
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課程名稱 (中文) 積體電路技術
(英文) Integrated Circuit Technology
開課單位 電機工程研究所
課程代碼 E4110
授課教師 林炯暐
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 研究所
先修科目或先備能力:普通物理
課程概述與目標:使同學對半導體製程技術與現況有深入的瞭解
教科書 蕭宏; 半導體製造技術導論; 全華科技圖書公司.
參考教材 Michael Quirk; Semiconductor Manufacturing Technology; Prentice Hall.
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 第 1 章半導體工業簡介 1-1 工業發展
1-2 積體電路
1-3 IC 製造
1-4 半導體趨勢
1-5 電子發展的階段
1-6 半導體工業的生涯發展路線
1.敘述目前半導體工業的經濟規模與工業基礎。
2.說明IC,並且列出5個積體年代。
3.討論晶圓及製造晶圓的5個主要階段。
4.敘述與討論晶圓製造的改進技術之3項重要趨勢。
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    2 第 2 章半導體材料特性 2-1 原子結構
    2-2 週期表
    2-3 材料之分類
    2-4 矽
    2-5 其他半導體材料
    1.敘述純矽,同時說明為何其能成為最重要半導體材料之4項原因。
    2.解釋摻雜並且說明為何加入3價與5價摻質可使得矽成為有用之半導體材料。
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    3 第 3 章元件技術 3-1 電路形式
    3-2 被動元件結構
    3-3 主動元件結構
    3-4 IC產品
    1.描述pn接面及說明其重要之理由。解釋反向與順向偏壓。
    2.說明雙極性電晶體之動作、偏壓、結構與應用。
    3.解釋CMOS技術之基本特性。
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    4 第 4 章矽與晶圓準備 4-1 半導體級矽
    4-2 晶體結構
    4-3 單晶矽成長
    4-4 矽之晶體缺陷
    4-5 晶圓準備
    4-6 品質測量
    1.解釋晶體結構與單晶矽的成長技術。
    2.討論矽晶體之主要缺陷。
    3.簡單敘述由矽晶錠加工成為矽晶圓的基本步驟。
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    5 第 5 章半導體製造之化學藥品 5-1 物質狀態
    5-2 材料特性
    5-3 化學製程
    1.說明晶圓廠內,多種不同的化學製程如何分類與應用。
    2.解釋酸、鹼與溶劑如何應用於製造晶片。
    3.區分本體氣體與特殊氣體,並說明如何於晶圓廠運送與使用這些氣體。
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    6 第 6 章半導體製造廠之污染控制 6-1 無塵室之污染源
    6-2 污染的來源與控制
    6-3 晶圓的濕式清潔法
    1.描述無塵室之5種污染源形式,並討論每種污染源衍生之問題。
    2.列出7項污染物之來源,並敘述其如何影響晶圓之潔淨度。
    3.敘述兩種標準濕式清潔液與其所去除之污染物。
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    7 第 7 章量測與缺陷 7-1 IC 量測
    7-2 品質檢驗
    7-3 分析儀器
    1.說明晶圓製作時的12項品質量測,並指出相關之製造步驟。
    2.敘述品質量測之測量技術與儀器。
    3.列出7種適合於IC之分析儀器。
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    8 期中考 瞭解同學學習成效 瞭解同學學習成效
  • 期中考
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    9 第 8 章製程反應室之氣體控制 8-1 真空
    8-2 真空幫浦
    8-3 製程反應室內氣體流動
    8-4 殘留氣體分析器
    8-5 電漿
    1.敘述真空環境之優點、真空範圍與其相關的幫浦。
    2.說明殘留氣體分析器(RGA)與其應用在反應室之優點。
    3.討論電漿與其產生過程。
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    10 第 10 章氧化 10-1 氧化層薄膜
    10-2 熱氧化成長
    10-3 爐管設備
    10-4 水平和垂直爐管
    10-5 氧化製程
    1.敘述氧化之化學反應及描述在矽晶圓上氧化物如何成長。
    2.解釋選擇性氧化及列舉兩個例子。
    3.解釋快速熱處理器及其用途和設計。
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    11 第 11 章沉積 11-1 薄膜沈積
    11-2 化學氣相沈積
    11-3 CVD沈積系統
    11-4 介電質及特性
    11-5 旋塗式介電質
    11-6 磊晶
    1.簡述不同的薄膜沈積技術。
    2.列出和描述化學氣相沈積的8個基本步驟。
    3.描述不同形式的CVD沈積系統。
    4.討論磊晶及3種不同的磊晶沈積方法。
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  • 講授
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    12 第 12 章金屬化 12-1 金屬的形式
    12-2 金屬沈積系統
    12-3 金屬化摘要
    1.敘述濺鍍之優點及缺點。
    2.敘述金屬CVD之優點及應用。
    3.解釋銅電鍍之原理。
    4.描述雙鑲嵌式製程之流程。
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  • 平時考
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    13 第 13 章微影:氣相塗底至軟烤 13-1 微影製程
    13-2 微影之8個步驟
    13-3氣相塗底
    13-4 旋轉塗佈
    13-5 軟烤
    1.說出並描述微影8個基本步驟。
    2.討論傳統i-line光阻的化學性及應用。
    3.描述深紫外光 (DUV) 光阻的化學性及優點。
    4.討論軟烤的目的及解釋其方法。
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  • 講授
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    14 第 14 章微影:對準與曝光 14-1 光學雕像術
    14-2 微影設備
    14-3 混合及匹配
    1.解釋微影中對準及曝光之目的。
    2.對於光學雕像,敘述及說明光的重要觀點。
    3.解釋解析度,描述它的關鍵參數及討論如何計算它。
  • 討論
  • 講授
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    15 第 15 章微影:光阻顯影與先進雕像 15-1 曝光後烘烤
    15-2 顯影
    15-3 硬烤
    15-4 顯影檢查
    15-5 先進雕像技術
    1.解釋傳統與化學倍增式DUV光阻為何與如何執行曝光後烘烤。
    2.列出並討論兩種最常用到的光阻顯影方法及關鍵性顯影參數。
    3.說明為何光阻顯影後,需進行硬烤處理。
  • 討論
  • 講授
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    16 第 16 章蝕刻 16-1 蝕刻參數
    16-2 乾蝕刻
    16-3 電漿蝕刻反應器
    16-4 乾蝕刻的應用
    16-5 濕蝕刻
    16-6 光阻移除
    1.解釋何謂乾蝕刻,包括它的優點並討論如何產生蝕刻作用。
    2.解釋高密度電漿 (HDP) 蝕刻的優點。
    3.討論濕蝕刻及其應用。
    4.解釋光阻是如何被移除的。
  • 討論
  • 講授
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    17 第 17 章離子植入 17-1 擴散
    17-2 離子植入
    17-3 離子植入機
    17-4 離子植入在積體化製程之趨勢
    1.討論摻質擴散的原理與製程。
    2.提供有關離子植入之概要說明,包括它的優缺點。
    3.討論離子植入時,有關劑量與範圍的重要性。
    4.解釋何謂離子植入之回火及通道效應。
  • 討論
  • 講授
  • 平時成績
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    18 期末考 瞭解同學學習成效 瞭解同學學習成效
  • 期末考
  • 總成績
  • 作業
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    教學要點概述:
    教材編選: □ 自編教材 ■ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:30%   期中考:30%   其他評量:5%   平時考:30%   作業:5%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 □ 課程網站
    教學相關配合事項:其他評量:點名不到, 一次扣一分。
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504