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實踐教學(xué)引進半導(dǎo)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(dǎo)體行業(yè)的高水平專業(yè)人才的需求也隨之大幅增加。但目前每年高校微電子專業(yè)的畢業(yè)生數(shù)量遠遠不能滿足半導(dǎo)體制造技術(shù)業(yè)的需求，半導(dǎo)體制造技術(shù)行業(yè)高水平專業(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(yǎng)一批具備前沿半導(dǎo)體集成芯片的工程應(yīng)用能力，掌握以半導(dǎo)體制造技術(shù)為載體的微電子系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)能力的微電子專業(yè)人才是目前高校所面臨的迫在眉睫的問題，因而加強半導(dǎo)體制造工藝人才的培養(yǎng)已成為大學(xué)教學(xué)的一個重點研究內(nèi)容。
“半導(dǎo)體制造技術(shù)”是我院電子封裝技術(shù)專業(yè)的必修課程，也是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新開發(fā)能力的專業(yè)特色課程之一。該課程的目標是培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握微電子關(guān)鍵工藝及其原理，并具有一定工藝設(shè)計、分析及解決工藝問題的能力，因此，在這門課程中引入實踐教學(xué)是至關(guān)重要的。
一、“半導(dǎo)體制造技術(shù)”課程內(nèi)容的特點
“半導(dǎo)體制造技術(shù)”這門課程廣泛涉及量子物理、電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的理論概念，又涵蓋半導(dǎo)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(nèi)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(yǎng)學(xué)生掌握集成電路制造工藝原理和設(shè)計、工藝流程及設(shè)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，該課程又是一門實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。基于此，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手、工藝分析、設(shè)計及解決問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展工藝實踐教學(xué)，加強科學(xué)實驗?zāi)芰蛯嶋H工作能力的培養(yǎng)，是微電子專業(yè)教師的當務(wù)之急。
二、教學(xué)條件現(xiàn)狀及實踐教學(xué)的引入
1.教學(xué)條件現(xiàn)狀
眾所周知，半導(dǎo)體制造行業(yè)的設(shè)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(shè)備價格昂貴，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(dǎo)體制造設(shè)備和場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(tǒng)、PECVD、高溫擴散爐和快速熱處理爐等與半導(dǎo)體制造工藝相關(guān)的設(shè)備。
2.引入實踐教學(xué)的重要性
教學(xué)和實踐相輔相成，教學(xué)指導(dǎo)實踐，實踐反哺教學(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(yǎng)學(xué)生的動手能力，我們在“半導(dǎo)體制造技術(shù)”這門課程中增添了利用PECVD技術(shù)淀積鈍化層SiNx：H薄膜及快速熱處理等實踐課。對于薄膜淀積實踐課，在實驗前期，學(xué)生需要調(diào)研，確定薄膜淀積參數(shù)（如溫度、時間、氣流比等）；在薄膜淀積完成之后，需要通過一些手段表征薄膜的結(jié)構(gòu)和性能，檢查是否達到了預(yù)期的效果，如果和預(yù)期結(jié)果不相符，由老師組織學(xué)生共同探討并解決。在學(xué)生全程參與的實踐課程中，學(xué)生都感受到學(xué)習(xí)的樂趣，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生提出問題、解決問題和分析問題的能力。
“半導(dǎo)體制造技術(shù)”課程的開展不僅要使學(xué)生掌握基本的理論知識，更重要的是通過課程傳授、實踐操作及企業(yè)案例等多種教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，并提高學(xué)生的動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力。通過實踐課的開展，將學(xué)生在課堂中學(xué)到的理論知識與企業(yè)的實際工作聯(lián)系起來，加深了對半導(dǎo)體制造技術(shù)關(guān)鍵工藝的理解。這些教學(xué)活動有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，提高了整體的教學(xué)效果。理論和實踐相結(jié)合的授課方式必將成為“半導(dǎo)體制造技術(shù)”課程創(chuàng)新型教學(xué)改革與持續(xù)發(fā)展的原動力。
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