微電子實(shí)踐探索論文

1、微電子實(shí)踐探索論文微電子技術(shù)是建立在以集成電路為核心的各種半導(dǎo)體器件上的技術(shù)，是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和支柱， 是世紀(jì)發(fā)展最活躍和技術(shù)增長最快 的高新科技。 微電子產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、 基礎(chǔ)性 和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)， 是世界各國及地區(qū)經(jīng)濟(jì)科技競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)， 也是 聚集創(chuàng)新要素和投人資源最多的領(lǐng)域。1 微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)的重要性(1) 課程體系建設(shè)的需求。 作為承擔(dān)工程實(shí)踐教學(xué)的工程訓(xùn)練中 心，我們從“學(xué)以致用”的人才培養(yǎng)理念出發(fā)，形成了服務(wù)于全校學(xué) 生的以能力培養(yǎng)為核心， 融合知識、能力、素質(zhì)為一體，基于分層次、 多模塊、重集成的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。 微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)的課程是機(jī)電工程 綜合課程

2、體系的主要組成部分，它由工程認(rèn)識、工程訓(xùn)練、工程綜合 創(chuàng)新幾個層次的教學(xué)內(nèi)容所組成。(2) 綜合能力培養(yǎng)的需求。 工程訓(xùn)練教學(xué)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生 的工程實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，而 微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)是實(shí)踐性教學(xué)的重要課程之一， 在電子信息技術(shù)飛速 發(fā)展的時代，微電子技術(shù)具有極強(qiáng)的滲透性和廣闊的發(fā)展前景 :4, 相 關(guān)模塊的訓(xùn)練可提高學(xué)生分析問題解決問題的能力， 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研 究的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。(3) 校企順利接軌的需求。 微電子技術(shù)相關(guān)企業(yè)對環(huán)境要求非常 高，通常很難大批學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)參觀， 且為了防止企業(yè)核心技 術(shù)泄密，一般實(shí)習(xí)也是走馬觀花， 或者

3、在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室用一些基本實(shí)驗(yàn)來代替 5。工程訓(xùn)練中心以社會需求為向?qū)В詫?shí)際工程為背景，以 工程技術(shù)為主線 ?7，建設(shè)微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺， 具有獨(dú)特的實(shí)踐教學(xué) 資源優(yōu)勢，有利于校企順利接軌， 為卓越工程師培養(yǎng)提供了有力保障。2 建設(shè)目標(biāo)微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺主要面向理工科專業(yè)學(xué)生，是一個特色鮮明的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺， 也是產(chǎn)學(xué)研一體化的重要體現(xiàn)。 它基于半導(dǎo)體物 理實(shí)驗(yàn)室，按照企業(yè)超凈車間標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建微電子工藝實(shí)訓(xùn)平臺，凈化 等級達(dá)到萬級。實(shí)訓(xùn)平臺的定位目標(biāo)是，培養(yǎng)學(xué)生較高的了程素質(zhì)、 較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能和動手實(shí)踐能力。 實(shí)訓(xùn)平臺既可以滿足一般性工程認(rèn) 識工程訓(xùn)練課程教學(xué)模塊的需要， 又可以滿足學(xué)生完成半導(dǎo)體物

4、理專 業(yè)課程相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和更高層次的創(chuàng)新性項(xiàng)目需要。3 平臺構(gòu)成實(shí)訓(xùn)平臺主要由：緩沖區(qū)、更衣室、風(fēng)淋間、實(shí)訓(xùn)教學(xué)區(qū)、曝光區(qū)、氣體間等區(qū)域構(gòu)成，如圖 1 所示。和頭發(fā) ) 污染，進(jìn)人實(shí)訓(xùn)教學(xué)區(qū)域內(nèi) 的所有人員需更換防塵服， 佩戴口罩和手套防塵服采用不掉毛、 防靜 電的纖維制成，可穿在日常衣服的外面。(3) 風(fēng)淋間。為了減少由于人員、 原料物進(jìn)出所帶來的大量塵埃 粒子，經(jīng)高效過濾器過濾后的潔凈氣流由可旋轉(zhuǎn)噴嘴從各個方向噴射 至人體、原料物上，有效而迅速清除塵埃粒子。(4) 實(shí)訓(xùn)教學(xué)區(qū)。 為了提高實(shí)踐教學(xué)的效果， 該區(qū)配備了多媒體 教學(xué)設(shè)備可同時進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。(5) 曝光區(qū)。針對實(shí)訓(xùn)過程

5、有特殊要求的 T. 藝步驟，設(shè)置了黃 色光源的曝光區(qū)，可進(jìn)行光刻、勻膠等。(6) 氣體間。為保證實(shí)訓(xùn)教學(xué) K 域安全， 對實(shí)訓(xùn)過程中吋能使用 的氣體進(jìn)行單獨(dú)存放。氣體配有氮?dú)?、氧氣、氨氣、硅烷等? 功能分區(qū)在器件及工藝方面，配備了氧化擴(kuò)散爐、光刻機(jī)、勻膠機(jī)、刻濁機(jī)、純水機(jī)及烘箱等設(shè)備， W于半導(dǎo)體材料的氧化、擴(kuò)散、光刻、刻蝕等；在材料制備及參數(shù)測試方面，配備了四探針測試儀、CVD管式爐、磁控濺射沉積系統(tǒng)、真空鍍膜機(jī)、退火爐、等離子化學(xué)氣相沉 積臺等設(shè)備，用于方塊電阻、電阻率、膜厚測試等。(1) 氧化擴(kuò)散爐。半導(dǎo)體生產(chǎn)前 . 序的重要工藝設(shè)備之一，用 于大規(guī)模集成電路、分立器件、光電器件和光導(dǎo)

6、纖維等行業(yè)的擴(kuò)散、 氧化、退火、合金及燒結(jié)等 T. 藝。本實(shí)訓(xùn)平臺內(nèi)采用的足水平擴(kuò)散 爐，有三個丁藝爐管，控制系統(tǒng)采用的是日本島：(2) 光刻機(jī)。又名紫外曝光機(jī)，用于制作圖形工藝，將掩模版的 圖形轉(zhuǎn)移到表面勻膠的硅片上，或?qū)⑵骷?、電路結(jié)構(gòu)臨時“復(fù)制”到硅片上。(3) 勾膠機(jī)半導(dǎo)體材料制備的基礎(chǔ)工藝設(shè)備之一，用于在半導(dǎo)體材料表面均勻涂抹膠液即在高速旋轉(zhuǎn)的基片L,滴注各類膠液，利離 心力使滴在基片上的膠液均勻地涂擬在基片上， 可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及時 間控制膠液的厚度。(4) 刻蝕機(jī)刻蝕工藝的主要設(shè)備之一， 用于半導(dǎo)體材料表面有選 擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去，從 Ifli' 在薄

7、膜上得到和抗?jié)釀┠ど贤耆恢碌膱D形。本實(shí)訓(xùn)平臺采丨H濕法刻蝕機(jī), 用稀釋的氫氟酸、液體氧化鈉進(jìn)行實(shí)踐操作。(5) 純水機(jī)制備實(shí)驗(yàn)室純水的設(shè)備， 采用多級濾芯進(jìn)行水質(zhì)凈化 處理，不添加化學(xué)物質(zhì)的過濾、吸附、反滲透等物理方法本實(shí)訓(xùn)平臺 的純水機(jī)制備的水質(zhì)達(dá) 15 兆歐，符合電子行業(yè)生產(chǎn)所需超純水水質(zhì) 要求。 (6) 磁控濺射沉積系統(tǒng)。制模工藝的主要設(shè)備之一，是利用磁 場與電場交互作用， 使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行， 從而增大電 子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。 所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從 而濺射出靶材，最終沉積在半導(dǎo)體材料表面，形成薄膜。本實(shí)訓(xùn)平臺 采用磁控濺射沉積系統(tǒng)。(7) 真空鍍膜機(jī)。

8、 制模工藝的主要設(shè)備之一， 是利用加熱使靶材 表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來， 最終沉積在半導(dǎo)體材料表 面，形成薄膜。(8) 等離子化學(xué)氣相沉積臺。 制模工藝的主要設(shè)備之一， 是借助 微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離， 在局部形成等離子體， 在基片上沉積所期望的薄膜本實(shí)訓(xùn)平臺內(nèi)主要配備氮?dú)狻?氧氣、硅烷 等氣體，主要制備氮化硅薄膜。5 教學(xué)運(yùn)行目前，微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程主要涵蓋了三個層次，有步驟地、系統(tǒng)地、全面地提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。( 丨) 工程意識的培養(yǎng)。初步獲得微電子生產(chǎn)制造工藝的基礎(chǔ)知 識，了解生產(chǎn)過程和最新技術(shù)， 初步接觸微電子專業(yè)設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)，制作過程和運(yùn)行方式

9、。 該層次實(shí)訓(xùn)課程主要以工程背景認(rèn)識、環(huán) 境設(shè)備介紹為主，培養(yǎng)學(xué)生建立責(zé)任、質(zhì) fl 、安全、創(chuàng)新、群體、 社會競爭等工程意識和程素質(zhì)。(2) 實(shí)踐能力的培養(yǎng)。 主要讓學(xué)生了解整個工藝流程， 做若干獨(dú) 立的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目， 熟悉相關(guān)儀器設(shè)備的操作。 該層次實(shí)訓(xùn)課程主要是在 教師示范的基礎(chǔ)上，學(xué)生通過觀察，模仿操作，獨(dú)立完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目， 培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐技能。(3) 綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 主要讓學(xué)生面對工程實(shí)際問題， 自行 確定目標(biāo)方案，設(shè)計(jì)產(chǎn)品參數(shù)，制作結(jié)果并進(jìn)行調(diào)試分析，提交分析 報(bào)告，該層次實(shí)訓(xùn)課程主要以擴(kuò)充理論教學(xué)為基礎(chǔ)， 使學(xué)生綜合利叫 專業(yè)知識進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)方案， 培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作和團(tuán)

10、隊(duì)協(xié)作等 綜合能力。6 共建共用，資源共享實(shí)訓(xùn)平臺作為實(shí)踐教學(xué)和科研創(chuàng)新場所， 投入大，技術(shù)要求高，我們通過充分論證和協(xié)商建設(shè)完成。我們與相關(guān)學(xué)院開展項(xiàng)目共建、 資源共用、利益共享，充分利用了教學(xué)環(huán)境，避免了儀器設(shè)備的重復(fù) 購置，提高了設(shè)備的使用效率。目前，實(shí)訓(xùn)平臺一方面與學(xué)院合作開 設(shè)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程 ?，另一方面，獨(dú)立開設(shè)微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)課 程，并在進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，尋求與企業(yè)的廣泛合作。為了充分發(fā)揮平臺的作用，我們努力建設(shè)“雙師型”的教師隊(duì)伍，確保教學(xué)質(zhì)量。同時，我們按照生產(chǎn)車間的要求和標(biāo)準(zhǔn)制定了詳 細(xì)的管理制度和操作規(guī)程，實(shí)行準(zhǔn)企業(yè)化管理。7 實(shí)施效果通過程實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新模式的實(shí)踐探索，課程教學(xué)順利推進(jìn)。目前，微電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺每學(xué)期共承擔(dān)兩門課程240 學(xué)時的實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，并對學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練開放。課程的滿意度達(dá)98%以上。通過實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)， 學(xué)生可以熟悉集成電路圖案轉(zhuǎn)移、光刻和硅熱氧化等技術(shù)工藝，并完成半導(dǎo)體二極管、 晶體三極管和簡