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實(shí)踐教學(xué)引進(jìn)半導體制造技術(shù)課堂中的重要性探討論文
在目前我國強力推進(jìn)自主集成電路芯片“中國芯”的研發(fā)與制造背景下，我國的微電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對半導體行業(yè)的高水平專(zhuān)業(yè)人才的需求也隨之大幅增加。但目前每年高校微電子專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生數量遠遠不能滿(mǎn)足半導體制造技術(shù)業(yè)的需求，半導體制造技術(shù)行業(yè)高水平專(zhuān)業(yè)人才的匱乏已經(jīng)成為制約其快速發(fā)展的主要瓶頸之一。為此，培養一批具備前沿半導體集成芯片的工程應用能力，掌握以半導體制造技術(shù)為載體的微電子系統研發(fā)、設計與生產(chǎn)能力的微電子專(zhuān)業(yè)人才是目前高校所面臨的迫在眉睫的問(wèn)題，因而加強半導體制造工藝人才的培養已成為大學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)研究?jì)热荨?/p>
“半導體制造技術(shù)”是我院電子封裝技術(shù)專(zhuān)業(yè)的必修課程，也是培養學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng )新開(kāi)發(fā)能力的專(zhuān)業(yè)特色課程之一。該課程的目標是培養學(xué)生系統掌握微電子關(guān)鍵工藝及其原理，并具有一定工藝設計、分析及解決工藝問(wèn)題的能力，因此，在這門(mén)課程中引入實(shí)踐教學(xué)是至關(guān)重要的。
一、“半導體制造技術(shù)”課程內容的特點(diǎn)
“半導體制造技術(shù)”這門(mén)課程廣泛涉及量子物理、電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)等基礎科學(xué)的理論概念，又涵蓋半導體后端工藝的材料分析等與制造相關(guān)的高新生產(chǎn)技術(shù)。該課程的主要內容包括微電子集成電路制造工藝中的氧化、薄膜淀積、摻雜（離子注入和擴散）、外延、光刻和刻蝕等工藝，培養學(xué)生掌握集成電路制造工藝原理和設計、工藝流程及設備操作方法，使學(xué)生掌握集成電路制造的關(guān)鍵工藝及其原理。同時(shí)，該課程又是一門(mén)實(shí)踐性和理論性均較強的課程，其涉及涵蓋的知識面廣且抽象�；诖�，培養學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手、工藝分析、設計及解決問(wèn)題的能力單純依靠課堂上的講和看是遠遠達不到的。如何利用多種可能的資源開(kāi)展工藝實(shí)踐教學(xué)，加強科學(xué)實(shí)驗能力和實(shí)際工作能力的培養，是微電子專(zhuān)業(yè)教師的當務(wù)之急。
二、教學(xué)條件現狀及實(shí)踐教學(xué)的引入
1.教學(xué)條件現狀
眾所周知，半導體制造行業(yè)的設備如金屬有機化合物化學(xué)氣相沉淀、等離子增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）和磁控濺射等設備價(jià)格昂貴，且對環(huán)境條件要求苛刻。與企業(yè)相比，高等學(xué)校在半導體制造設備和場(chǎng)地方面的投入遠遠不夠。為了達到該課程的教學(xué)目標，我們學(xué)校購置了一些如磁控濺射系統、PECVD、高溫擴散爐和快速熱處理爐等與半導體制造工藝相關(guān)的設備。
2.引入實(shí)踐教學(xué)的重要性
教學(xué)和實(shí)踐相輔相成，教學(xué)指導實(shí)踐，實(shí)踐反哺教學(xué)。為了加深學(xué)生對在課堂上所學(xué)的理論和工藝知識的理解，并培養學(xué)生的動(dòng)手能力，我們在“半導體制造技術(shù)”這門(mén)課程中增添了利用PECVD技術(shù)淀積鈍化層SiNx：H薄膜及快速熱處理等實(shí)踐課。對于薄膜淀積實(shí)踐課，在實(shí)驗前期，學(xué)生需要調研，確定薄膜淀積參數（如溫度、時(shí)間、氣流比等）；在薄膜淀積完成之后，需要通過(guò)一些手段表征薄膜的結構和性能，檢查是否達到了預期的效果，如果和預期結果不相符，由老師組織學(xué)生共同探討并解決。在學(xué)生全程參與的實(shí)踐課程中，學(xué)生都感受到學(xué)習的樂(lè )趣，充分調動(dòng)了學(xué)生的積極性，培養了學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。
“半導體制造技術(shù)”課程的開(kāi)展不僅要使學(xué)生掌握基本的理論知識，更重要的是通過(guò)課程傳授、實(shí)踐操作及企業(yè)案例等多種教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性，并提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)踐課的開(kāi)展，將學(xué)生在課堂中學(xué)到的理論知識與企業(yè)的實(shí)際工作聯(lián)系起來(lái)，加深了對半導體制造技術(shù)關(guān)鍵工藝的理解。這些教學(xué)活動(dòng)有效地培養了學(xué)生的創(chuàng )新思維和實(shí)踐能力，提高了整體的教學(xué)效果。理論和實(shí)踐相結合的授課方式必將成為“半導體制造技術(shù)”課程創(chuàng )新型教學(xué)改革與持續發(fā)展的原動(dòng)力。
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