实践教学引进“半导体制造技术”课堂中的重要性

郝惠莲　张　艳　李文尧　刘宏波（上海工程技术大学材料工程学院）

实践教学引进“半导体制造技术”课堂中的重要性

郝惠莲张艳李文尧刘宏波
（上海工程技术大学材料工程学院）

“半导体制造技术”课程主要讲述半导体制造的全过程，涵盖一系列工艺流程，其理论性和实践性均较强。基于该课程的性质特点，针对行业需求，阐述了实践课程引入该课程中的重要性，以期达到培养创新性半导体制造技术专业高水平人才的目标。

半导体；制造技术；实践教学；集成电路

在目前我国强力推进自主集成电路芯片“中国芯”的研发与制造背景下，我国的微电子产业快速发展，对半导体行业的高水平专业人才的需求也随之大幅增加。但目前每年高校微电子专业的毕业生数量远远不能满足半导体制造技术业的需求，半导体制造技术行业高水平专业人才的匮乏已经成为制约其快速发展的主要瓶颈之一。为此，培养一批具备前沿半导体集成芯片的工程应用能力，掌握以半导体制造技术为载体的微电子系统研发、设计与生产能力的微电子专业人才是目前高校所面临的迫在眉睫的问题，因而加强半导体制造工艺人才的培养已成为大学教学的一个重点研究内容。

“半导体制造技术”是我院电子封装技术专业的必修课程，也是培养学生实践动手能力和创新开发能力的专业特色课程之一。该课程的目标是培养学生系统掌握微电子关键工艺及其原理，并具有一定工艺设计、分析及解决工艺问题的能力，因此，在这门课程中引入实践教学是至关重要的。

一、“半导体制造技术”课程内容的特点

“半导体制造技术”这门课程广泛涉及量子物理、电学、光学和化学等基础科学的理论概念，又涵盖半导体后端工艺的材料分析等与制造相关的高新生产技术。该课程的主要内容包括微电子集成电路制造工艺中的氧化、薄膜淀积、掺杂（离子注入和扩散）、外延、光刻和刻蚀等工艺，培养学生掌握集成电路制造工艺原理和设计、工艺流程及设备操作方法，使学生掌握集成电路制造的关键工艺及其原理。同时，该课程又是一门实践性和理论性均较强的课程，其涉及涵盖的知识面广且抽象。基于此，培养学生的实践动手、工艺分析、设计及解决问题的能力单纯依靠课堂上的讲和看是远远达不到的。如何利用多种可能的资源开展工艺实践教学，加强科学实验能力和实际工作能力的培养，是微电子专业教师的当务之急。

二、教学条件现状及实践教学的引入

1.教学条件现状

众所周知，半导体制造行业的设备如金属有机化合物化学气相沉淀、等离子增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射等设备价格昂贵，且对环境条件要求苛刻。与企业相比，高等学校在半导体制造设备和场地方面的投入远远不够。为了达到该课程的教学目标，我们学校购置了一些如磁控溅射系统、PECVD、高温扩散炉和快速热处理炉等与半导体制造工艺相关的设备。

2.引入实践教学的重要性

教学和实践相辅相成，教学指导实践，实践反哺教学。为了加深学生对在课堂上所学的理论和工艺知识的理解，并培养学生的动手能力，我们在“半导体制造技术”这门课程中增添了利用PECVD技术淀积钝化层SiNx：H薄膜及快速热处理等实践课。对于薄膜淀积实践课，在实验前期，学生需要调研，确定薄膜淀积参数（如温度、时间、气流比等）；在薄膜淀积完成之后，需要通过一些手段表征薄膜的结构和性能，检查是否达到了预期的效果，如果和预期结果不相符，由老师组织学生共同探讨并解决。在学生全程参与的实践课程中，学生都感受到学习的乐趣，充分调动了学生的积极性，培养了学生提出问题、解决问题和分析问题的能力。

“半导体制造技术”课程的开展不仅要使学生掌握基本的理论知识，更重要的是通过课程传授、实践操作及企业案例等多种教学活动，激发学生的学习积极性和主动性，并提高学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力。通过实践课的开展，将学生在课堂中学到的理论知识与企业的实际工作联系起来，加深了对半导体制造技术关键工艺的理解。这些教学活动有效地培养了学生的创新思维和实践能力，提高了整体的教学效果。理论和实践相结合的授课方式必将成为“半导体制造技术”课程创新型教学改革与持续发展的原动力。

［1］刘博，张雷鸣，王金婵，等.《半导体制造技术》双语教学的尝试和探索［J］.科技创新导报，2015（2）：150-152.

［2］白晋军，李鸿强.《集成电路工艺原理》教学内容的改革探索［J］.考试周刊，2013（30）：15-16.

［3］童筱钧.《集成电路工艺原理》课程教学实践环节的探索［J］.常州工学院学报，2014（2）：85-88.

［4］马铁英，唐莹，董艳燕，等.《集成电路工艺原理》课程中湿法腐蚀实验安排［J］.电子电气教学学报，2011（2）：83-84.

·编辑李建军

郝惠莲，1980年5月出生，女，博士，讲师，河南商丘人，主要从事半导体制造及应用方面的研究。

《半导体制造技术》课程建设项目k201605006，《封装测试工艺与设备》课程建设项目k2015050030。