學生要培養(yǎng)微電子工藝實踐能力

　　1引言

　　21世紀是微電子技術與產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的世紀，微電子制造業(yè)作為一項戰(zhàn)略性的基礎產(chǎn)業(yè)，對于促進我國國民經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和保證國家安全具有舉足輕重的作用。

　　《微電子工藝》課程是介紹半導體器件和半導體集成電路制造工藝及其基本原理的一門課程。本課程的目的是使學生對微電子關鍵工藝及其原理有較為完整和系統(tǒng)的概念，并具有一定工藝設計、分析以及解決工藝問題的能力。

　　2教學內容的選取

　　2。1教材的選取

　　在半導體領域技術的變化遵循摩爾定律的快節(jié)奏，是以月而不是以年為單位在變化，同時隨著教學改革的不斷深入，已有的《微電子工藝》教材顯得陳舊、落后，難以適應工藝技術發(fā)展和教學的要求，迫切需要新的教材與半導體產(chǎn)業(yè)的神速發(fā)展保持同步。本課程首選教材是國外電子與通信教材系列中美國MichaelQiuik和JulianSeria著的《半導體制造技術》中文翻譯本。該書有三個優(yōu)點：其一是內容豐富、全面。該書不僅詳細介紹芯片制造中的每一關鍵工藝，而且介紹了支持這些工藝的設備以及每一道工藝的質量檢測和故障排除；其二是工藝技術先進。該書吸收了當今最新技術資料，如用于亞0。25^m工藝的最新技術：化學機械拋光、淺槽隔離以及雙大馬士革等工藝；其三是深入淺出，直觀形象。該書語言描述通俗易懂，并附有大量的插圖，包括工藝過程中的Si片剖面圖以及設備圖等，學生很容易理解。因而本教材是一本很全面、很先進和可讀性非常強的專業(yè)書籍。

　　2。2教學內容的選擇

　　如前所述，本課程的目的是使學生掌握半導體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設計和分析能力。本課程僅32學時，而教材分20章，共600頁，所以課堂授課內容需要精心選擇。一方面，選擇性的使用教材內容。對非關鍵工藝，如教材中的5—8章主要介紹半導體制造中的的化學藥品、污染及缺陷等內容，要大膽放棄，可作為學生閱讀材料供學生課后閱讀。第2章的半導體材料特性已在選修課程《固體物理》和《半導體物理》中詳細介紹，所以在此也無需占用課堂時間。另一方面，查閱相關資料，對教材內容作必要的補充。由于教材側重技術介紹，在工藝原理方面涉及甚少，作為微電子技術專業(yè)的本科生，有必要掌握關鍵工藝的物理基礎和原理，所以任課教師需要廣泛查閱相關資料，對教材內容作必要的、有益的補充。如擴散摻雜工藝，選用的教材僅作為一節(jié)簡單介紹，其基礎和原理更是少之又少。而《微電子制造科學與工程技術》將擴散作為一章介紹，并詳細講解其基礎和原理。同樣地，教材對作為現(xiàn)在摻雜主流技術的離子注入的原理介紹也較少。再有，氧化過程中雜質的再分布對器件特性影響是不容忽視的，工藝過程需要考慮，也需要作相應補充，《集成電路工藝基礎》中這部分內容有較大的參考價值。

　　3靈活多樣的教學方式

　　3。1多媒體教學，事半功倍

　　多媒體教學方式如今已廣泛使用，在《微電子工藝》課程教學中使用多媒體教學是教學內容特點的要求，因為有大量的工藝流程和工藝實施后的Si片剖面圖，只有通過多媒體才能給學生以直觀、清楚的認識。多媒體的教學要在廣泛收集資料的基礎上整理而成，其中提供了大量結構剖面圖和設備圖，如果完全靠老師板書，教學內容和效果將大打折扣，而多媒體教學達到事半功倍的效果。

　　3。2理論和實際相聯(lián)系，教學與科研相結合

　　本課程為學生以后進行工程設計和科研工作打下良好基礎。優(yōu)秀的C設計工程師需要具備一定工藝基礎，工藝設計和工藝操作的人員更要熟悉工藝技術及基本原理，以便獲得性能優(yōu)越、良率高的C芯片。為了強化所學理論，提高學生分析、解決問題的能九教師可將自己科研中遇到的實例有選擇性的給學生介紹。如在講到氧化過程中雜質的再分布時，筆者引入作科研項目時的實例：設計的高壓n溝道LDMOS（設計耐壓1000V以上，圖1（a）為源端附近工藝仿真剖面圖）測得的擊穿電壓以判斷是溝道穿通。分析穿通原因，可能是場氧化層生長過厚，氧化過程中氧化層對溝道中P型雜質硼的過吸收所致。根據(jù)工藝加工方提供的生長場氧化層的工藝條件再進行工藝仿真結果如圖1（b）所示。可以看到，柵極下面的溝道區(qū)已經(jīng)變?yōu)閚型半導體，由此證實了前面的推測。這樣的實例加深了學生對氧化過程中雜質再分布的印象，強化了硼的分凝系數(shù)m<1（如圖2所示）和氧化層“吸硼”的概念，也激發(fā)了學生學習的興趣，讓學生真正感到“學”能致“用”。

　　3。3教學互動，讓學生走上講臺

　　正如前面所述，半導體產(chǎn)業(yè)的技術以令人眩暈的速度發(fā)展，因此需要隨時跟蹤微電子工藝的發(fā)展動態(tài)、技術前沿以及遇到的挑戰(zhàn)。同時，學生對動態(tài)和前沿比較感興趣，容易激發(fā)其求知欲。抓住學藝動態(tài)和前沿相關的課題，讓學生課后查閱、整理資料，寫成專題小論文相關信息。

　　試論情感語言節(jié)目主持人萬峰、鐘曉的語言特點基于園本課程開發(fā)背景下研究教師教育理念的形新生兒高膽紅素血癥護理相關因素分析及對策試析價值多元化背景下學生價值觀的引導試論高等職業(yè)院校高等數(shù)學課程改革爭議試論中職《外科護理學》的情境式教學試析高校教師職業(yè)道德建設問題研究經(jīng)濟學和經(jīng)濟法基礎課程融通教學小針刀治療頸椎病療效觀察手術側臥位適宜度的研究，還可開設專題小論壇，每一專題請2位有興趣的同學制作課件在課堂上給大家講解。這種方式將課堂時間和空間進行延伸，使學生由課堂的被動聽講變?yōu)檎n后主動學習、消化。這樣一方面培養(yǎng)學生通過Internet學習專業(yè)知識的習慣，提高查閱、整理資料的能力，并在不斷查閱資料中積累、豐富了專業(yè)知識。另一方面，鍛煉了走上講臺“準教師”的思維能力和語言表達能力。再有，“師”與“生”換位，可以使學生體會到老師備課、上課的艱辛與不易，有助于鞭策學生更加認真聽講。對老師而言，設身處地，可以改進教學方式和教學內容，以便吸引學生的注意力。

　　3。4加強實驗教學，理論用于實踐

　　在教學過程中，堅持理論和實踐相結合的原則。建議開設最基本的半導體平面工藝實驗，如氧化、擴散、光刻、淀積（或蒸發(fā)）。實驗要求每組學生用拋光硅片，通過氧化、光刻、擴散、蒸鋁等工序制備晶體管，測試分析其放大特性和擊穿特性，并對工藝環(huán)境和成品率進行分析和評價。其實驗內容涉及固體物理，半導體物理，晶體管原理，微電子工藝原理，半導體材料等課程的相關知識，是一個典型的綜合性、研究型實驗。通過實驗教學，既培養(yǎng)了學生的動手能力，又使學生掌握了科學的分析問題的方法。加深了對半導體平面工藝技術和原理的理解，激發(fā)了學生的學習興趣。另一方面，本課程在大學三年級下學期開設，可以讓部分優(yōu)秀的學生參加科研項目，在條件允許的情況下還可讓他們到半導體生產(chǎn)基地觀摩、學習，了解Si片制備和芯片制造工藝過程。也可以讓學生利用半段，都能夠輕松介入。隨著這些相關專業(yè)課程的層次加強，學生的工程設計能力不斷得到加強，帶著對電子設計的濃厚興趣，這幾年不斷在國內、省內、院內的各項電子類賽事取得優(yōu)異的成績，并且畢業(yè)后社會上也展現(xiàn)了良好的工程應用素質。

　　總之，隨著社會的不斷發(fā)展，教學改革是我們永遠的目標，我們只有通過不斷地努力探索，尋求更加合理、科學的教學方式，通過在培養(yǎng)科學、嚴謹、求實的工程人才的專業(yè)基礎教育環(huán)節(jié)中，推動專業(yè)教育的持續(xù)深入進行。導體器件和微電子工藝知識，使用實驗室的Medici和ISE軟件仿真設計半導體器件和半導體IG設計工藝流程并采用TsupramA工藝軟件仿真驗證，從而鞏固所學理論知識，熟悉設計半導體IC的流程。

　　3。5課程考核方式的探索

　　本課程的考核方式為開卷考試。成績由平時成績和期末考試成績兩部分構成。建議加大平時成績的權重，平時成績須包括專題小論文和專題論壇。這樣就能給專題小論文寫作較好和專題小論壇制作較好的同學一定的激勵，同時也激發(fā)了學生的學習興趣。另外，打破靠死記硬背來應付考試的模式，試題中可加入課程設計題作為選項。

　　4結束語

　　《微電子工藝》課程是微電子學本科專業(yè)課程。本課程的目的是使學生掌握半導體器件和半導體集成電路制造工藝和基本原理。該教學內容是本專業(yè)學生應當具備的重要的知識。學生專業(yè)知識和能力的獲取，一方面通過理論課學習獲得，另一方面是通過將理論應用于實驗來驗證和強化。所以教師應該廣泛閱讀相關資料，精心準備教學內容，同時充分發(fā)揮學生學習的積極性和主動性，激發(fā)他們的學習興趣，并最大限度地利用現(xiàn)有實驗資源，通過綜合性、研究性的實踐進一步提高教學質量。

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