集成电路制造工艺研究论文

不是微纳电子系的，不太清楚，但是能够查到微纳电子系研究生培养方案。一、简介我所研究生培养一级学科名称为电子科学与技术，二级学科名称为微电子学与固体电子学。研究方向有以下五个方面：微/纳电子器件及系统；集成电路与系统；集成电路工艺与纳米加工技术；半导体器件物理与CAD；纳电子学与量子信息技术。我所研究生课程共设置27门；目前在校学生数：博士生85人；硕士生:343人（包括工程硕士243人）。2009年共招收研究生136名（其中博士生19名，工学硕士研究生26名，工程硕士研究生91名）；毕业研究生105名（授予博士学位14名，工学硕士学位22名，工程硕士学位69名。二、课程设置研究生课程共设置27门，本年度已开课程23门。具体内容介绍如下：课程编号：71020013 课程名称： 半导体器件物理进展 任课教师：许 军 内容简介：半导体复杂能带结构与晶体对称性分析；载流子散射理论与强场热载流子输运；短沟MOS器件物理；异质结构物理与异质结器件；半导体的光电子效应与发光；非晶半导体与器件。 课程编号：71020023 课程名称：数字大规模集成电路 任课教师：周润德 内容简介：VLSI小尺寸器件的模型和物理问题；MOS数字VLSI的原理、结构和设计方法；VLSI电路中的时延及各种时钟技术；VLSI的同步时钟和异步时钟系统；逻辑和存储器的VLSI系统设计方法及VLSI的并行算法和体系结构。 课程编号：71020033 课程名称：模拟大规模集成电路 任课教师：李福乐 王志华内容简介：本课程是在本科课程《模拟电子电路》、《模拟集成电路分析与设计》之后的专业课程。目的是学习模拟集成电路的设计规律和方法，增加设计出电路的可制造性，提高一次性设计成功的可能性。课程内容包括：器件模型与电路仿真、模拟集成电路单元、放大器设计、高性能放大器、比较器、A/D与D/A变换电路、芯片的输入与输出、可制造性与可测试性、版图与封装等。 课程编号：71020043 课程名称：数字VLSI系统的高层次综合 任课教师：魏少军 内容简介：VHDL语言简介，设计流程，行为描述与仿真，行为描述与目标结构的匹配，数据通道设计，控制器设计，测试向量生成，系统验证；行为设计和数据通道与控制器的设计与优化；综合VHDL描述，算子调度，资源分配，寄存器优化，控制码生成，控制器结构选择，状态化简。 课程编号：71020053 课程名称：集成电路的计算机辅助设计 任课教师：余志平 叶佐昌 内容简介：射频(RF)电路的硅CMOS工艺实现。深亚微米器件的射频特性和模型。RF发送接收器的单元电路(LNA，VCO，PLL，频率综合器，功率放大器等)的分析和设计。衬底耦合及混合数字，模拟，射频电路设计的相关问题和解决方法。 课程编号：71020062 课程名称：集成电路制造工艺与设备 任课教师：王水弟 内容简介：整个课程从拉单晶硅工艺开始，讲到现代集成电路的新型封装，使学生知道除电路设计以外的集成电路制造工艺过程。重点是详细讲解集成电路制造中的各种单项工艺技术及相关的工艺设备，并用动画的形式，演示一个双阱CMOS反相器的整个制作工艺流程，使学生直观地知道各单项工艺的具体应用。针对MEMS技术的飞速发展，专门有一章介绍了IC制造工艺在MEMS器件制造中的应用。课程还简单介绍了与集成电路制造密切相关的洁净技术，最后对于集成电路进入纳米时代后的一些关键技术及技术难点予以简单介绍。 课程编号：71020073 课程名称：射频CMOS集成电路设计任课教师：池保勇内容简介：通过本课的学习，学生能对无线通讯中的射频收发器的结构，高频低噪音放大器，混频器，振荡器，压控振荡器以及锁相环的工作原理，电路分析和设计能有基本的掌握。参课学生对整个射频集成电路的设计有一个完整的训练。方法一，课内讲课，用国际公认的教材。教课学时计划占总学时的一半；方法二，用国际集成电路工业界通用的设计工具对学生进行培训；方法三，每一位上课的学生，将设计一个或数个射频电路模块；方法四，争取将设计成功的射频电路模块在工业界流水线能投片，流水，封装和测试。 课程编号：81020012 课程名称：超大规模集成网络 任课教师：陈志良 停开 内容简介：当前VLSI网络的发展水平、动向和研究重点、开关电容网络、连续时间网络、人工神经网络、模糊逻辑电路和系统，以及新型开关电流网络与高性能DC-DC变换器等。 课程编号：80260012 课程名称：集成电路设计实践任课教师：李福乐内容简介：通过一个具体的课程项目设计，实现基于CMOS工艺的全定制设计，从总体方案与结构、电路设计与仿真、版图设计与验证到流片测试的全过程训练。 课程编号：80260023 课程名称：密码学与网络安全任课教师：白国强 本年度未开内容简介：传统加密技术；密码算法的数学基础；现代对称加密技术（DES,AES,RC4）；非对称加密方法与技术（RSA,ECC）；密码功能设置与密钥管理；消息认证和Hash算法；数字签名和认证协议；网络安全协议。 课程编号：70260013 课程名称：数字集成系统设计任课教师：张春内容简介：本课程采用硬件描述语言作为设计输入手段，讲授数字集成系统的设计方法和高层次综合技术。本课程还讲授可编程器件的原理和设计技术，并通过上机实验培养实际动手能力。 课程编号：80260032 课程名称：新型微纳电子材料与器件任课教师：任天令内容简介：本课程结合国际研究前沿，介绍新型微纳电子材料及器件基本概念、原理与方法。主要内容包括：新型介电材料与集成器件、磁电子材料与器件、低维半导体材料与器件、 分子电子材料与器件等。 课程编号：80260042 课程名称：PLL设计与时钟/频率产生任课教师：李宇根内容简介：本课程介绍锁相环的产生，帮助学生获得针对用于有线和无线通信的锁相环的系统透视方法和电路设计方法。课程的前一半将介绍锁相环的基础理论分析和系统电路设计方法；后一半包含用于不同锁相环应用的材料介绍，和更深入的专题：频率分析，时钟数据恢复，延时锁定环，片上可测性及其补偿，SoC设计中的耦合问题以及未来的挑战。其中耦合问题，可测性问题，片上补偿对于SoC设计和混合信号IC设计也非常有用。 课程编号：80260052 课程名称：半导体存储器技术任课教师：潘立阳内容简介：半导体存储器是微电子技术发展的重要研究领域和支撑技术。本课程主旨为通过对各种主流存储器的基本理论、器件、电路及工艺技术和新型存储器技术的综合讲解，促进学生掌握半导体存储器的设计实现方法，并提高对专业知识的综合应用能力。 课程编号：80260062 课程名称：嵌入式系统设计与实践任课教师：李兆麟内容简介：随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统获得了广大的发展空间，已经应用到了通信、工业监控、国防军事、交通通信、医疗卫生以及人们日常生活的各个方面。本课程通过讲授的方式，并结合课程实践，全面地介绍嵌入式系统的基本原理和实践方法。学生可以通过课堂学习与亲自动手实践，能够充分掌握嵌入式系统的基本知识；软硬件协同设计方法；如何设计复杂的嵌入式系统；嵌入式操作系统以及低功耗设计等。 课程编号：81020022 课程名称：微处理器结构及设计 任课教师：李树国 内容简介：微处理器发展简史；微计算机及微处理器性能评测；指令级结构设计与RISC技术；数据通路与控制单元设计；流水线技术；存储管理与Cache设计；微处理器发展趋势。 课程编号：81020032 课程名称：大规模集成电路测试方法学概论 任课教师：孙义和 内容简介：VLSI逻辑模型和逻辑模拟、VLSI故障模型和故障模拟、VLSI测试生成方法和自动测试图案产生、智能VLSI测试方法和测试图案生成方法、可测性设计的度量和方法、系统层的故障建模和测试生成，以及集成CAI工作中心形成方案和途径等。 课程编号：81020042 课程名称：微电子封装技术 任课教师：蔡坚 内容简介：微电子封装的现状和发展趋势，封装的主要性能指标及电、热、热力学等方面的设计，集成电路封装的主要制造工艺及所用材料，集成电路封装的选择原则及封装的主要失效模式等。 课程编号：81020052 课程名称：微米/纳米技术物理 本年度未开 任课教师：刘泽文 内容简介：有关制作微米/纳米器件及结构的各种技术及其物理原理，包括抗蚀性原理，光学光刻，离子束、电子束、X射线的形成及其与物质的相互作用的物理过程，干法及蚀法刻蚀原理。 课程编号：81020062 课程名称：微机电系统（MEMS） 任课教师：刘理天 内容简介：MEMS的组成、结构、基本原理、设计方法与制作技术，介绍几类典型的MEMS器件；微集成传感器、微执行器和微系统，介绍MEMS在信息、生物、医学、宇航等领域中的应用。 课程编号：81020082 课程名称：VLSI数字信号处理 任课教师：陈弘毅 刘雷波 内容简介：数字信号处理是音视频、通信、测量、导航、信息安全等诸多应用的基础，本课程讲授各种数字信号处理算法的VLSI系统实现的方法与技术，用以指导VLSI芯片设计，达到速度－面积－功耗最优化。 课程编号：81020132 课程名称：集成电路制造与生产管理 任课教师：张志刚 内容简介：运作管理；IC生产工艺技术管理；IC生产流程管理；学习曲线；线性规划在运作管理中的典型运用；实际IC生产计划系统；质量管理引言；统计过程控制（SPC）；过程能力研究；供应链管理；独立需求库存系统；IC－CAM系统简介；IC虚拟制造。 课程编号：91020012 课程名称：微电子学最新进展 任课教师：刘理天等 内容简介：MOSFET器件极限、ULSI工艺、设计及封装课题、从微电子到纳电子；深亚微米集成电路设计、数字信号处理及其VLSI实现；微电子机械系统的结构、原理和制作技术及典型器件，模糊控制原理、算法及硬件实现；微处理器最新体系结构及并行处理技术。 课程编号：80260032 课程名称：新型微纳电子材料与器件 任课教师：任天令 内容简介：课程内容有两部分。一是集成铁电学的基本理论和方法，包括铁电体的结构与基本性质、材料与工艺、器件集成、测试与表征等。二是集成铁电学的应用，包括铁电存储器、MEMS器件、高频器件、红外探测器件等。 课程编号：81020112 课程名称：纳米电子器件 任课教师：王燕 内容简介：纳米电子器件概论；单电子晶体管的原理及应用；共振随穿二极管的原理及应用；碳纳米管的电子结构及其应用；纳米加工技术——通向纳米世界的桥梁。 课程编号：81020122 课程名称：CMOS集成电路制造实验任课教师：刘志弘内容简介：通过本课程的学习能使学生从原来的半导体（集成电路）理论知识的学习真正得到实践的机会。在CMOS集成电路的自我实践和制作中达到理论联系实际的目的。目标：利用以上实验室装备和24小时运行机制，使每个学生都能达到自我制作CMOS集成电路的目标。最终具备独立动手能力及分析能力。保证使用的工艺技术及装备达到目前国内微米技术水平。 课程编号：81020142 课程名称：IC设计与方法任课教师：张春内容简介：本课程旨在使学生对于IC设计的技术及流程建立完整的概念，学习和了解IC设计的方法， 掌握IC设计的工具。通过该课程的学习及实验，培养IC设计的实际动手能力。 四、学位论文共有2篇博士论文获奖，一篇获清华大学优秀博士论文一等奖；一篇获清华大学优秀博士论文二等奖，7篇硕士论文被评为清华大学校级优秀硕士论文。这个能从微纳电子所的网页上找到，你如果真有兴趣可以直接发邮件联系微纳电子所的老师，能从网页上找到联系方式。

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工程硕士的学位论文的选题可以直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值。学位论文选题应具有一定的先进性和技术难度，能体现工程硕士研究生综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。学位论文选题可以是一个完整的集成电路工程项目，可以是工程技术研究专题，也可以是新工艺、新设备、新材料、集成电路与系统芯片新产品的研制与开发。学位论文应包括：课题意义的说明、国内外动态、设计方案的比较与评估、需要解决的主要问题和途径、本人在课题中所做的工作、理论分析、设计计算书、测试装置和试验手段、计算程序、试验数据处理、必要的图纸、图表曲线与结论、结果的技术和经济效果分析、所引用的参考文献等，与他人合作或前人基础上继续进行的课题，必须在论文中明确指出本人所做的工作。

集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来，在20多年时间内，CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ，数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出（I/O）引脚从几十根，逐渐增加到几百根，下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU，读者已经很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装，知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装，简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式)，如图2所示。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面积=3×3/×50=1：86,离1相差很远。不难看出，这种封装尺寸远比芯片大，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)，封装结构形式如图3、图4和图5所示。 以焊区中心距，208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例，外形尺寸28×28mm，芯片尺寸10×10mm，则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1：，由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。 在这期间，Intel公司的CPU，如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种--球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 引脚数虽然增多，但引脚间距远大于QFP，从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，简称C4焊接，从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上，重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接，可靠性高; 封装仍与QFP、PGA一样，占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管)，功耗很大的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA，并在外壳上安装微型排风扇散热，从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进，更比PGA好，但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进，研制出另一种称为μBGA的封装技术，按焊区中心距，芯片面积/封装面积的比为1:4，比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:的封装结构，其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说，单个IC芯片有多大，封装尺寸就有多大，从而诞生了一种新的封装形式，命名为芯片尺寸封装，简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10，延迟时间缩小到极短。 曾有人想，当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时，能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小，易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量，一般体积减小1/4，重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用，人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上，从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革，由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步，集成电路的封装形式也将有相应的发展，而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。