集成电路工艺与设计篇1
关键词：微电子；课程设计；教学体系；改革研究
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）51-0083-02
一、改革研究背景
微电子课程设计是微电子等专业本科学生必修的一门专业实验课，是理论性和实践性都非常强的一门课程[1-4]。微电子课程设计涉及了集成电路设计、半导体物理、半导体器件、工艺及材料等多个专业方面。笔者经过多年的教学与实践，总结分析后发现如下两点不足：
1.课程内容主要集中在电路方面，忽略了对微电子工艺及器件方面的教学与考核。对于微电子专业的本科生而言，该实验应该重点包括两部分内容――微电子工艺与器件、集成电路设计。其中，微电子工艺与器件主要包括微电子工艺模拟、微电子器件模拟和memS器件模拟三个模块，相关软件有Sentaurusprocess、taurusmeDiCi、anSYS等。学生掌握完成各种半导体器件的工艺方案设计、工艺参数优化、直流特性分析、交流特性分析、频率特性分析和简单门电路的器件级模拟，加深学生对专业知识的理解和把握，培养设计创新能力[5]。
2.在电路方面，现有的教学内容过多偏重于模拟部分。课程应该加强数字集成电路的讲解。传统的集成电路主要分为数字集成电路和模拟集成电路两部分，主要软件有Cadence、actelDesigner、aDS等设计软件。通过eDa软件，实现不同层次和复杂度的模拟、数字集成电路设计实验。完整的电路实验可以切实提高学生的实践能力，增强就业竞争力。
二、改革研究目标和思路
本文研究目标是针对微电子等专业的本科生，依托南京邮电大学电子科学与工程实验教学中心良好的软硬件环境，改革微电子课程设计课程内容和方法，形成一套完整的课程内容，涵盖从微电子工艺器件，到集成电路设计。要求学生掌握半导体材料特性测试技术、微电子技术工艺参数测试分析技术和微电子器件设计与参数提取技g，能够熟练使用集成电路eDa工具软件，独立完成基本电路设计。改革对加深学生对微电子专业知识的系统理解和掌握，培养设计创新能力，提高就业竞争力有着良好的推动作用[6]。
改革主要思路是将课程内容分成两部分，即微电子器件的设计及模型参数的提取、集成电路设计，根据团队中各个老师的研究方向，安排专人进行课程内容建设，设计出符合本科生知识背景的专业实验。特别针对器件级和电路级的衔接，制定出可行的实验内容。本课程要求学生先修完大学物理实验，半导体物理，半导体器件，微电子学概论，模拟电子技术，数字集成电路设计，微电子制造技术和计算机辅助设计等理论课程后，再进行本课程的学习。
三、改革研究内容
为了紧跟当今科学技术的飞速发展，进一步加强微电子专业学生的综合基础知识和专业素养，了解集成电路的整个设计流程，本改革全面系统地进行了涉及从微电子工艺、器件、模型、iC设计等整个流程。旨在培养学生运用Sentaurus，iCCap，Candece，Synopsys等eDa软件进行微电子工艺，器件模型以及iC集成电路设计，熟悉从工艺，器件至电路的整个设计流程，能进行工艺级，器件级和电路级的设计工作[7]。改革内容主要包括如下两部分：
1.微电子器件的设计及模型参数的提取。利用Sentaurus和iCCap等仿真软件，进行集成电路工艺和器件的设计与模拟，然后对于建立的器件结构进行相关模型参数的提取。具体包括：①器件结构的实现；②器件特性的表征；③器件模型参数的提取。
2.集成电路设计。①模拟集成电路模块包括了从最基本的单管放大器到具有较为完整功能的集成电路芯片的设计内容，借助于实验内容的推进，学生可以实现从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证、芯片测试的模拟集成电路设计流程。②数字集成电路模块可以完成包括数字集成电路前端和后端实验内容，学生可以完成从系统定义、RtL综合、时序分析、可测性设计到版图实现的完整数字集成电路设计流程[8]。并且配备了先进的集成电路测试系统，做到虚拟仿真与实际硬件仿真相结合，进行复杂系统功能的验证。
四、改革研究意义
1.加强学生对整个集成电路设计流程的掌握，充实南京邮电大学微电子专业面向“卓越工程师”培养的实践教学体系的建设，提高学生们的实践操作能力，加深对理论知识的理解和掌握。
2.重构优化现有的微电子专业设计课程安排，针对当今先进集成电路设计，形成涉及从微电子底端（工艺级和器件级）至顶端（电路级和系统级）的一整套课程设计。
3.培养学生对微电子相关的eDa软件的学习与使用，并形成一批具有理论基础、能提高学生eDa使用技能的创新项目，提升学生们的创新意识，培养他们探索新事物的勇气，使他们更加适应新世纪的挑战。
五、总结
改革内容涉及了微电子工艺、器件制作、参数提取以及iC电路设计，这些知识和技能的培养是作为微电子专业学生必备的，同时也是学生后续进入研究生阶段从事微电子相关科学研究的基础；改革中涉及到的各种eDa软件的学习与使用，均是当今先进集成电路设计中正在使用的，这些技能的学习与掌握有助于提高学生们的综合素质，提升他们将来毕业后的就业竞争力，也有助于加快我国的现代化建设，实现“中国梦”。
参考文献：
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ResearchontheReformoftheteachingSystemofmicroelectronicsCourseDesign
CaiZhi-kuang，wanGZi-xuan，HUShan-wen
（CollegeofelectronicScienceandengineering，nanjingUniversityofpostsandtelecommunications，nanjing，Jiangsu210023，China）
集成电路工艺与设计篇2
1微电子产业人才职业岗位需求分析微电子产业是由设计、芯片制造、封装、测试、材料和设备等构成的产业链。
1微电子产业的复杂性也带来了其人才需求的多样性，而适合高职层次人才的岗位主要集中在制造业以及设计业中的版图设计方面，适应的岗位群主要有iC助理版图工程师、硬件助理工程师、集成电路制造工艺员和集成电路封装与测试工艺员等。
2典型工作任务分析
微电子产业是集设计、制造和封装与测试于一体的产业群，从而形成了以设计为主的设计公司，以生产制造为主的芯片制造公司和以芯片封装测试为主的封装测试公司。经过对各微电子企业相关岗位的工作过程和工作任务情况的调研，总结出微电子企业对微电子技术专业人才需求主要在集成电路制造、集成电路版图提取和集成电路芯片测试与封装等岗位群。依据高职学生的特点，我院的微电子技术专业人才主要满足集成电路制造企业和集成电路测试和封装企业的需求。
微电子技术专业岗位群及典型工作任务间、淀积车间和口刻蚀车间和金属化车间。对应的岗位分为光刻工、氧化扩散工、离子注入工、淀积工、刻蚀工和金属化工。岗位对应的主要工作任务为把掩膜板上的图形转移到硅片上、在硅片上生长薄膜层、对硅片进行掺杂以及对硅片进行金属化工艺。通过组织召开企业专家研讨会，按照工作任务的典型性，对工作任务进行进一步的分析、筛选，总结出典型工作任务。
集成电路测试封装企业主要工作岗位有集成电路划片组装、封装成型和芯片测试等。岗位对应的主要的工作任务为减薄工艺、划片工艺、分片工艺、装片工艺、引线键合工艺、封装成型工艺和测试工艺。微电子技术专业岗位群及典型工作任务如图1所示。
3行动领域归纳
按照职业岗位需求和工作内容相关性等原则对典型工作任务进行合并，形成相应岗位的行动领域。表1以集成电路制造工艺员岗位为例，归纳其行动领域归纳。
4专业学习领域课程体系设置
本专业的学习领域分为四个模块：公共通识平台+综合素质平台、专业基础模块、核心岗位模块和岗位拓展模块。公共通识平台+综合素质平台主要培养学生的综合职业能力，例如学生的职业规划教育，学生的职业道德的培养，以及学生心理素质的提高等;专业基础模块主要培养具有学生专业基础知识的能力，掌握基本的电学原理，微电子学基本原理。核心岗位模块主要培养学生主要工作岗位的能力，主要有集成电路制造工艺相关课程和集成电路芯片测试与封装工艺相关课程。拓展学习领域课程是结合拓展职业活动、拓展工作岗位的需要而配置的课程，包括横向拓展学习领域课程和纵向拓展学习领域课程，以适应部分毕业生工作一段时间后转换到质量检验、设计与营销岗位的需要。
5专业学习领域课程考核
课程考核采取与职业资格考试相结合的模式，学生在理论课程学习完成以后，立即进行职业资格认证。学生可以考取集成电路芯片制造工、集成电路封装工艺员等职业资格证书。学习领域课程考核评价包括结果性评价和过程性评价两个方面。结果性评价主要考核完成任务的质量和掌握的专业知识与技能，可采用理论考试和工作成果评价相结合的形式。过程性评价主要考核团队合作能力、方法能力、社会能力和安全环保等方面，可采用观察、专业答辩等方式。
[参考文献]
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集成电路工艺与设计篇3
1mpw服务概述
1.1什么是mpw服务
在集成电路开发阶段，为了检验开发是否成功，必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片，制造出的芯片达上千片，远远超出设计检验要求；一旦设计存在问题，就会造成芯片大量报废，而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆mpw（multi-projectwafer）就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片，流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品，既能满足实验需要，所需实验费用也由参与mpw流片的所有项目分摊，大大降低了中小企业介入集成电路设计的门槛。
1.2mpw的需求与背景
上世纪80年代后，集成电路加工技术飞速发展，集成电路设计成了iC产业的瓶颈，迫切要求集成电路设计跟上加工技术；随着集成电路应用的普及，集成知识越来越复杂，并向系统靠近，迫切要求系统设计人员参与集成电路设计；为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期，许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此，大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫，而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。
实施mpw技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和iC生产线。
1.3mpw服务机构的任务
①建立iC设计与电路系统设计之间的简便接口，以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想，并以最快的速度转化成实际样品。
②组织多项目流片，大幅度减少iC设计、加工费用。
③不断扩大服务范围：从提供设计环境、承担部分设计，到承担全部设计、样片生产，以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。
④帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。
⑤支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。
1.4mpw技术简介
（1）项目启动阶段
mpw组织者首先根据市场需要，确定每次流片的技术参数、iC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件：工艺文件由mpw组织者向Foundry（代工厂）索取，然后再由设计单位向mpw组织者索取。提交工艺文件时，双方都要签署保密协议。
（2）ip核的使用
参加mpw的项目可使用组织者或Foundry提供的ip核，其中软核在设计时提供，硬核在数据汇总到mpw组织者或Foundry处理后再进行嵌入。
（3）设计验证
所有参加mpw的项目汇总到组织者后，由组织者负责对设计的再次验证。验证成功后，由mpw组织者将所有项目版图综合成最终版图交掩膜版制版厂，开始流片过程。
（4）流片收费
每个项目芯片价格按所占Block的大小而非芯片实际大小计算。流片完成后，mpw组织者向每个项目提供10~20片裸片。需封装、测试则另收费。
2国外mpw公共技术平台与公共技术服务状况
（1）mpw服务机构创意
1980年，美国防部军用先进研究项目管理局(DaRpa)建立了非赢利的mpw加工服务机构，即moS电路设计的实现服务机构moSiS（moSimplementationSystem）服务机构，为其下属研究部门所设计的各种集成电路寻找一种费用低廉的样品制作途径。mpw服务机构与方式的思路应运而生。加工服务内容：从初期的晶圆加工到后续增加的封装、测试、芯片设计。
（2）moSiS机构的发展
考虑到mpw服务的技术性，1981年moSiS委托南加州大学管理。在iC产业剧烈的国际竞争环境下，培养集成电路设计人才迫在眉睫。1985年，美国国家科学基金会nSF支持moSiS，并和DaRpa达成协议，将mpw服务对象扩大到各大学的VLSi设计的教学活动;1986年以后在产业界的支持下，将mpw服务扩大到产业部门尤其是中小型iC设计企业；1995年以后，moSiS开始为国外的大学、研究机构以及商业部门服务。服务收费：国内大学教学服务免费，公司服务收费，国外大学优惠条件收费，国外公司收费较国内公司要高。
（3）其它国家的mpw服务机构
法国：1981年建立了Cmp(Circuitmultiprojects)服务机构，发展迅速，规模与moSiS接近，对国外服务也十分热心。1981年至今，已为60个国家的400个研究机构和130家大学提供了服务，超过2500个课题参加了流片。1990年以前，Cmp的服务对象主要是大学与研究所，1990年开始为中小企业提供小批量生产的mpw服务。由于小批量客户的不断增加，2001年的利润比2000年增加了30%。
欧盟：欧盟于1995年建立了有许多设计公司加盟的eURopRaCtiCe的mpw服务机构，旨在向欧洲各公司提供先进的aSiC、多芯片模块（mCm）和SoC解决方案，以提高它们在全球市场的竞争地位。eURopRaCtiCe采取了"一步到位解决方案"的服务方式，用户只要与任
何一家加盟eURopRaCtiCe的设计公司联系，就可以由该公司负责与CaD厂商、单元库公司、代工厂、封装公司和测试公司联系处理全部服务事项。
加拿大：1984年成立了政府与工业界支持的非赢利性mpw服务机构CmC(CanadianmicroelectronicsCorporation)联盟，是加拿大微电子战略联盟(StrategicmicroelectronicsConsortium)的一部分。目前，CmC的成员包括44所大学和25家企业。CmC的服务包括：提供设计方法和其它产品服务，提高成员的设计水平；提供先进的制造工艺，确保客户的设计质量；提供技术及工艺的培训。
日本：1996年依托东京大学建立了VLSi设计与教育中心VDeC(VLSiDesignandeducationCenter)，开展mpC（multi-projectChip）服务。VDeC的目标是不断提高日本高校VLSi设计课程教育水平和集成电路制造的支持力度。2001年，共有43所大学的99位教授或研究小组通过VDeC的服务，完成了335个芯片的设计与制造。VDeC与主要eDa供应商都签有协议，每个eDa工具都拥有500~1000个license；需要时，这些license都可向最终用户开放。VDeC还对外提供第三方ip的使用，同时，VDeC本身也在从事ip研究。
韩国：1995年，在韩国先进科学技术研究院(KoreaadvancedinstituteofScienceandtechnology)内建立了集成电路设计教育中心iDeC(iCDesigneducationCenter)。
可以看出，世界各先进国家都认识到iC产业在未来世界经济发展中的重要地位，在iC加工技术发展到一定阶段后，抓住了iC产业飞速发展的关键；在iC应用层面上普及iC设计技术和大力降低iC设计、制造费用，并及时建立有效的mpw服务机构，使iC产业进入了飞速发展期。纵观各国mpw服务机构不尽相同，但都具有以下特点：
①政府与产业界支持的非赢利机构；
②开放性机构，主要为高等学校、研究机构、中小企业服务；
③提供先进的iC设计与制造技术，保证设计出的芯片具有先进性与商业价值；
④提供iC设计与制造技术的全程服务。
3我国mpw现状
我国大陆地区从上世纪80年代后半期开始进入mpw加工服务，从早期利用国外的mpw加工服务机构到民间微电子设计、加工的相关企业、学校联合的mpw服务，到近期政府、企业介入后的mpw公共服务体系的建设，开始显露了较好的发展势头。
3.1与国外mpw加工服务机构合作
1986年，北京华大与武汉邮科院合作利用德国的服务机构，免费进行了光纤二、三次群芯片组的样品制作，使武汉邮科院的通信产品得以更新换代。此后，上海交大、复旦、南京东南大学、北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学都从国外的mpw加工服务中获益匪浅。东南大学利用美国moSiS机构的mpw加工服务，采用0.25和0.35ìm的模数混合电路工艺进行了射频和高速电路的实验流片。
在与国外mpw服务机构的合作方面，东南大学射频与光电子集成电路研究所取得显著成果。建所初期就与美国moSiS、法国Cmp建立合作关系。1998年以境外教育机构身份正式加入moSiS，同年，利用moSiS提供的台湾半导体公司的CmoS工艺设计规则、模型及设计资料开发了基于Cadence软件设计环境的高速、射频集成电路，完成了5批0.35ìm、3批0.25ìmCmoS工艺共40多个电路的设计与制造，取得了许多国内领先、世界先进水平成果。2000年东南大学射光所还与法国的Cmp组织正式签订了合作协议。
为了推动大陆的mpw服务，射光所从2000年开始利用美国moSiS机构为国内客户服务，建立了mpw服务网页，向公众及时流片时间及加入mpw的流程和手续。2001年，射光所通过moSiS利用tSmC的0.35和0.25ìmCmoS工艺为清华大学、信息产业部第13所、南通工学院完成了3批10多个芯片的设计制造。目前，10多个高校、研究机构、企业成为射光所mpw成员。
3.2高校、企业、研究机构合作实现mpw服务
90年代，上海复旦大学开始着手建立国内mpw加工服务机构；1995年，无锡上华微电子公司开始承担mpw加工服务，并于1996年组织了第一次mpw流片；1997年至1999年在上海市政府的支持下，连续组织了6次mpw流片，参加项目有82个；2000年受国家火炬计划、上海集成电路设计产业化基地、上海市科委及上海集成电路设计研究中心委托又组织了3次35个项目的mpw流片。清华大学与无锡上华合作，针对上华工艺，开发了0.6ìm单元库，开始了mpw加工服务，并将校内的工艺线用于mpw加工服务。近年来，在863VLSi重大项目规划指引下，在上海、北京、深圳、杭州等地陆续成立了集成电路产业化基地，进一步推动了mpw加工服务的开展。清华大学从2000年开始，利用上华0.6ìmCmoS工艺为本校以及浙江大学、合肥工业大学组织了4次mpw流片，总共实现了106项设计；上海集成电路设计研究中心与复旦大学，于2001年利用上华1.0和0.6ìmCmoS工艺和tSmC的0.3ìmCmoS工艺，为产业界、教育界进行了8次mpw流片，实现了109个设计项目。
随着中国半导体工业飞速发展，将会在更多的先进工艺生产线为mpw提供加工服务，许多境外的半导体公司也在积极支持我国的mpw加工服务。随着上海、北京多条具有国际先进水平的深亚微米CmoS工艺线的建成，部级的mpw计划会得到飞速发展。
3.3台湾地区的mpw加工服务
1992年在台湾科学委员会的支持下，成立了集成电路设计和系统设计研究中心CiC。其目的是对大专院校的集成电路/系统设计提供mpw服务，对集成电路/系统设计人员进行培训，并推动产业界与学院的合作研究项目。到目前为止，CiC已为超过100家的台湾院校提供了mpw服务，总计有3909个iC项目流片成功，其中，76家大专院校有3423项，40多家研究所和产业界有486项。在eDa工具方面，有多家的iC/SYStem设计工具已运用在mpw的设计流程中。到目前为止，已有91家大专院校安装了14100多个eDa工具的许可证，另外，0.6ìm1p3mCmoS、0.35ìm1p4mCmoS、0.25ìm1p5mCmoS和0.18ìm1p6mCmoS的标准单元库已开始使用。除了常规mpw服务，CiC还向大专院校提供培训：2001年有7000人次，每年还有2次为产业界提供的高级培训。
台湾积体电路制造股份公司（台积公司：tSmC）从1998年提供mpw服务，成为全球iC设计的重要伙伴。2000年以来台积公司提供了100多次mpw服务，并完成了1000个以上iC芯片项目的研制。目前，台积公司已分别与上海集成电路设计研究中心、北京大学微处理器研究开发中心合作，提供mpw服务。
4我国大陆地区mpw服务基地的建设
由于大陆地区原有微电子研究机构的历史配置，在进入基于mpw服务方式后，这些研究机构先后都介入了iC设计的mpw服务领域
，并开始建立相应的mpw服务基地。4.1上海复旦大学与集成电路设计研究中心（iCC）
上海复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室在上海市政府支持下，于1997年成立了"上海集成电路设计教育服务中心"。主要任务是iC设计人才培养和组织mpw服务。1997~1999年组织了6次mpw流片。2000~2001年上海市科委设立"上海多项目晶圆支援计划"，把开展mpw列为国家集成电路设计上海产业化基地的重点工作。在市科委组织下，复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室与iCC实现强强联合，面向全国，于2000年组织了3次、2001年组织了5次mpw流片。iCC于2001年底正式与tSmC达成合作协议，开展0.35ìmmpw流片服务。2002年与中芯国际集成电路制造（上海）有限公司（SmiC）合作推出本土0.35ìm及以下工艺的mpw流片服务。从iCC设立的网站()可了解mpw最新动态和几乎所有的mpw服务信息。
4.2南京东南大学射频与光电子集成电路研究所
1998年，南京东南大学射光所以境外教育机构的身份正式加入美国moSiS，并签订有关协议，由此可获得多种工艺流片服务。2000年5月与法国的Cmp签订了合作协议。1999年底受教育部委托，举办了"无生产线集成电路设计技术"高级研讨班。从2000年开始建立了mpw服务网页，通过网页向公众公布流片时间及加入mpw的流程和手续，目前，高速数字射频和光电芯片测试系统已开始运行，准备为全国超高速数字、射频和光电芯片研究提供技术支持，有许多高校、研究单位、公司已成为射光所mpw成员。
4.3国家集成电路设计产业化（北京）基地mpw加工服务中心
在北京市政府的支持与直接参与下建立了"北京集成电路设计园有限责任公司"。正在建设中的国家集成电路设计产业化（北京）基地mpw加工服务中心由北京华兴微电子有限公司为承担单位，联合清华大学、北京大学共同建设。
4.4北方微电子产业基地tSmCmpw技术服务中心
北京大学微处理器研究开发中心（mpRC）与台湾积体电路制造股份有限公司（tSmC）合作开展面向大陆地区的mpw服务，2001年受北方微电子产业基地领导小组办公室委托，正式成为面向tSmC的目标工艺为0.25ìm以下的mpw服务中心。目前，mpRC与大陆清华大学、浙江大学、台湾新竹清华大学、新竹交通大学、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLa）、圣巴拉分校联合成立了"国际系统芯片研究中心"。在面向tSmC的mpw服务中，mpRC与上海iiC、浙江大学超大规模集成电路设计研究所、东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心、哈尔滨工业大学微电子中心、上海集成电路设计研究中心、中国电子科技大学合作建立辐射全国的mpw服务网。截止到2002年4月已有8家15个设计项目正式选择tSmC0.25ìm工艺的mpw服务。
5中国大陆iC产业的未来
5.1抢占国内市场份额
上半世纪90年代，一种无加工线（Fabless）的iC设计模式在美国蓬勃兴起。许多iC设计公司和著名的代工厂（Foundry）如tSmC、UmC进行了成功的合作，Xilinx和altera就是其中的典范。2000年中国大陆市场消费的150亿美元的集成电路中，只有7%为中国大陆制造，而未来5年中，中国大陆将有10条先进的晶圆生产线建成。因此，产生了iC设计与生产线能力的巨大矛盾。可喜的是，国际上为解决这一矛盾探索了许多成功的经验，并建立了许多国际性的服务机构。我国许多高校、研究机构介入其中也取得了宝贵的经验。目前，大陆建设的晶圆生产线工艺可以满足当前大多数高产量的消费类、通信类集成电路要求，只要抓住当前机遇，充分利用境外可以获得的一切mpw服务资源，大力培育本土mpw技术平台，抢占国内市场份额是大有希望的。
5.2努力赶上世界先进水平
目前，随着国际上iC产业的迅速膨胀，一些先进的服务机构和技术平台也逐渐向我国大陆开放，加上政府的大力倡导与支持，如果能遵循iC产业发展规律，充分利用一切可利用的先进技术和服务管理模式，就有可能以最短的时间赶上世界先进水平。
①走mpw平台捷径：mpw服务机构运作方式已很成熟，这里有成熟的工艺、低廉的成本、经过实践验证的ip和经验丰富的mpw供应商，可以在较高的基础上起步。
②力争世界级SoCip平台技术支持，包括工艺完美的设计、良好的eDa工具和ip库、先进的代工厂支持、丰富的验证实例以及SoCip平台免费或廉价使用。例如，北京大学的mpRC已与美国著名的工艺库提供商artisan达成协议，mpRC作为国内artisan面向tSmC0.25ìm以下的工艺库提供者，将无偿为大陆地区的设计人员服务。目前，mpRC已获得该公司提供的tSmC0.25ìm服务和0.18ìm的完备工艺库和相应的存储器生成器，可向大陆地区提供全程服务。
5.3中小企业迅速融入mpw服务
上海矽创微电子有限公司是一家依靠mpw服务取得成功的小型企业。原先以0.6ìmCmoS工艺流片的费用为20万元人民币，其改版的重新流片费用也10万元以上。2001年3月通过上海mpw支援单位--上海集成电路设计研究中心（iCC），一次投了4种样片，总共花费不超过5万元。目前他们已累计参加iCC组织的3批mpw服务，共试制了9种芯片，其中5个用于试制mCU开发版芯片，2个用于实际产品，1个用于验证模块，1个用于小批量生产，每个芯片都达到了预期效果。同时，企业可以通过低廉的mpw方式形成企业的ip库，进一步降低iC设计的风险性。
集成电路工艺与设计篇4
本文分析了智能功率集成电路的发展历程、应用状况和研究现状，希望能抛砖引玉，对相关领域的研究有所贡献。
【关键词】智能功率集成电路无刷直流电机前置驱动电路高压驱动芯片
1智能功率集成电路发展历程
功率集成电路（powerintegratedCircuit，piC）最早出现在七十年代后期，是指将通讯接口电路、信号处理电路、控制电路和功率器件等集成在同一芯片中的特殊集成电路。进入九十年代后，piC的设计与工艺水平不断提高，性能价格比不断改进，piC才逐步进入了实用阶段。按早期的工艺发展，一般将功率集成电路分为高压集成电路（HighVoltageintegratedCircuit，HViC）和智能功率集成电路（SmartpowerintegratedCircuit，SpiC）两类，但随着piC的不断发展，两者在工作电压和器件结构上（垂直或横向）都难以严格区分，已习惯于将它们统称为智能功率集成电路（SpiC）。
2智能功率集成电路的关键技术
2.1离性价比兼容的CmoS工艺
BCD（Bipolar-CmoS-DmoS）工艺是目前最主要的SpiC制造工艺。它将Bipolar，CmoS和DmoS器件集成在同一个芯片上，整合了Bipolar器件高跨导、强负载驱动能力，CmoS器件集成度高、低功耗的优点以及DmoS器件高电压、大电流处理能力的优势，使SpiC芯片具有很好的综合性能。BCD工艺技术的另一个优点是其发展不像标准CmoS工艺，遵循摩尔定律，追求更小线宽、更快速度。该优点决定了SpiC的发展不受物理极限的限制，使其具有很强的生命力和很长的发展周期。归纳起来，BCD工艺主要的发展方向有三个，即高压BCD工艺、高功率BCD工艺和高密度BCD工艺。
2.2大电流集成功率器件
随着工艺和设计水平的不断提高，越来越多的新型功率器件成为新的研究热点。首当其冲的就是超结（SJ，Superjunction）moS器件。其核心思想就是在器件的漂移区中引入交替的p/n结构。当器件漏极施加反向击穿电压时，只要p-型区与n-型区的掺杂浓度和尺寸选择合理，p-型区与n-型区的电荷就会相互补偿，并且两者完全耗尽。由于漂移区被耗尽，漂移区的场强几乎恒定，而非有斜率的场强，所以超结moS器件的耐压大大提高。此时漂移区掺杂浓度不受击穿电压的限制，它的大幅度提高可以大大降低器件的导通电阻。由于导通电阻的降低，可以在相同的导通电阻下使芯片的面积大大减小，从而减小输入栅电容，提高器件的开关速度。因此，超结moS器件的出现，打破了“硅极限”的限制。然而，由于其制造工艺复杂，且与BCD工艺不兼容，超结moS器件目前只在分一立器件上实现了产品化，并未在智能功率集成电路中广泛使用。
其他新材料器件如砷化嫁（Gaas），碳化硅（SiC）具有禁带宽度宽、临界击穿电场高、饱和速度快等优点，但与目前厂泛产业化的硅基集成电路工艺不兼容，其也未被广泛应用于智能功率集成电路。
2.3芯片的可靠性
智能功率集成电路通常工作在高温、高压、大电流等苛刻的工作环境下，使得电路与器件的可靠性问题显得尤为突出。智能功率集成电路主要突出的可靠性问题包括闩锁失效问题，功率器件的热载流子效应以及电路的eSD防护问题等。
3智能功率集成电路的用
从20年前第一次被运用于音频放大器的电压调制器至今，智能功率集成电路已经被广泛运用到包括电子照明、电机驱.动、电源管理、工业控制以及显示驱动等等广泛的领域中。以智能功率集成电路为标志的第二次电子革命，促使传统产业与信息、产业融通，已经对人类生产和生活产生了深远的影响。
作为智能功率集成电路的一个重要分支，电机驱动芯片始终是一项值得研究的课题。电机驱动芯片是许多产业的核心技术之一，全球消费类驱动市场需要各种各样的电动机及控制它们的功率电路与器件。电机驱动功率小至数瓦，大至百万瓦，涵盖咨询、医疗、家电、军事、工业等众多场合，世界各国耗用在电机驱动芯片方面的电量比例占总发电量的60%-70%。因此，如何降低电机驱动芯片的功耗，提升驱动芯片的性能以最大限度的发挥电机的能力，是电机驱动芯片未来的发展趋势。
4国内外研究现状
国内各大iC设计公司和高校在电机驱动芯片的研究和开发上处于落后地位。杭州士兰微电子早期推出了单相全波风扇驱动电路SD1561，带有霍尔传感器的无刷直流风扇驱动电路Sa276。其他国内设计公司如上海格科微电子，杭州矽力杰、苏州博创等均致力于LCD，LeD，pDp等驱动芯片的研发，少有公司在电机驱动芯片上获得成功。国内高校中，浙江大学、东南大学、电子科技大学以及西安电子科技大学都对高压桥式驱动电路、小功率马达驱动电路展开过研究，但芯片性能相比于国外iC公司仍有很大差距。
而在功率器件的可靠性研究方面，世界上各大半导体公司和高校研究人员已经对nLDmoS的热载流子效应进行了广泛的研究。对应不同的工作状态，有不同的退化机制。直流工作状态下，中等栅压应力条件下，退化主要发生在器件表面的沟道积累区和靠近源极的鸟嘴区；高栅压应力条件下，由于Kirk效应的存在，退化主要发生在靠近漏极的侧墙区以及鸟嘴区。当工作在未钳位电感性开关（UiS}UnclampedinductiveSwitching）状态的时候，会反复发生雪崩击穿。研究表明，nLDmoS的雪崩击穿退化主要是漏极附近的界面态增加引起的，且退化的程度与流过漏极的电荷量密切相关。雪崩击穿时流过器件的电流越大，引起的退化也越严重。
参考文献
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[2]易扬波.功率moS集成电路的可靠性研究和应用[D].南京：东南大学，2009.
[3]马飞.先进工艺下集成电路的静电放电防护设计及其可靠性研究[D].杭州：浙江大学，2014.
[4]郑剑锋.基于高压工艺和特定模式下的eSD防护设计与研究[D].杭州：浙江大学，2012.
集成电路工艺与设计篇5
一、国内外研究现状分析
2006年，电子科技大学罗小蓉老师强调将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合的教学方式，以激发学生的学习兴趣，培养动手能力，提高教学效果。电子科技大学中山学院陈卉2016年提出“微电子器件”实验教学改革与探索。2012年，哈尔滨工业大学王蔚提出从课堂教学与实践教学整合角度出发，将“微电子工艺”课程的教学模式、内容、教材等将课堂、实验、实习3种不同教学形式作为一个课程模块穿插讲授，理论与实践彼此相互促进，编写教材，进行初步实施及评价，获得学生和微电子课程群其他课程主讲教师的肯定，评教结果为“a+”。2010年，华南理工大学廖荣提出微电子工艺实习教学改革探索。加快发展我国微电子产业成为刻不容缓的大事。高校必须为民族微电子产业做出贡献，让学生在校期间熟悉双极型和moS集成电路的制造工艺流程，了解集成电路的新工艺和新技术，为学生毕业后从事相关专业打下坚实基础。
二、具体实施方案
1.课堂理论教学及学生学习效果实施标准建设。根据“微电子工艺学”知识点较多且抽象、工艺流程复杂等特点，教师在课堂教学中要重视与学生的互动，强调学生的自主学习能力培养，将讲解为主体改变为讲解——学习双主体。方法如下：首先，精简讲授时间，增加课堂讨论环节，给出课堂讨论结果的评价标准。对于“微电子工艺学”难度较大、实践性较强的专业核心课，学生独立思考尤其重要。增加课堂讨论环节是让学生独立思考的最好方法，但会减少理论课的时间，需要建立以下实施方案：①每堂课都要仔细设计该课主题，明确重难点，精简讲授时间；②合理设计和安排思考题和讨论题的内容以及实施方法；③合理设计和安排讨论效果的评价标准，激发学生学习积极性。其次，增加教学专题的seminar，采用案例教学方法，使学生不仅能理解基本理论，同时能结合应用，学会基本、常用的微电子器件工艺制造方法。2.习题试题库建设及理论考核标准。课堂练习题和思考题题库建设。根据该门课的特点，合理设计和安排本课主题下的思考题和练习题，使课堂教学有条不紊地进行。调动学生积极性，循序渐进地接受知识，提出问题、分析问题。目前，我校没有完善的“微电子工艺学”考试试题库。本项目拟根据国内外研究成果，结合我校实际和教学大纲编写试题库，使具有不同题型、不重复题目的试卷达10套以上。具体理论考核标准：测试项目一：课堂表现考核、考核内容、课堂表现情况；考核形式：以第一次形成性考核的条件及学生在课堂的表现为基础进行，主要内容为课堂回答问题、专题讨论、口试等。考核时期：课程结束为周期。测试项目二：作业考核，包括平时作业考核和登录网络教学平台进行学习的考核两部分；登录网络教学平台进行学习的考核。测试项目三：课堂卷面考核内容：课程大纲要求掌握的内容；考核形式：抽取题库中的试题进行卷面考试；考核时期：课程教学的最后两节课。3.实践教学实施标准与实验教学改革。本项目拟对实验教学内容进行改革，制定实施和测试标准。进一步调整实验课程方案，安排一次对新工艺和新技术的调查研究和一周的器件工艺流程仿真的课程设计。根据实验课程设置目标，编制“微电子工艺学课程设计指导书”，制定具体的实施方案和评价方案。拟设置的工艺设计的具体内容：利用器件仿真软件medici和工艺仿真软件tsuprem4，完成LDmoS和iGBt新结构的器件和工艺仿真设计，以汇报、答辩且最终以论文的形式提交。实验目的：学会利用模拟工具观察新结构的基本特性；通过实验设计掌握器件的工艺流程；在设计过程中体会设计器件结构的各个参数的折中关系和流程的烦琐性，初步建立工艺设计的思维。实践教学内容需要在教学的实际工作中不断更新，根据学生情况增减内容和调整教学大纲。实验教学测试标准：测试项目一：集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告。考核内容：对集成电路的新工艺和新技术前沿的调研。考核形式：按时提交集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告，字数不少于2000字。考核时期：课程结束2周内完成。测试项目二：工艺仿真设计和小论文撰写考核内容：结合工艺仿真软件tsuprem4，完成LDmoS和iGBt系列新结构的设计论文。考核形式：以报告形式答辩，最终提交LDmoS和iGBt新结构的设计论文，字数不少于2000字。考核时期：课程结束1周内完成。4.专业见习。学生一方面可以利用学校学院筹建中的实验平成工艺相关实验，如微电子工艺实验室。主要功能是使学生初步掌握微电子器件的工作原理、工艺参数的控制方法。器件特性参数的测试分析方法、信息功能材料的制备和结构性能测试方法。内容涵盖CmoS工艺，半导体材料和器件制备工艺、LtCC材料制备和封装工艺、多芯片组件技术，memS传感技术及微系统构建工艺等，如微系统封装与测试实验室。该实验平台功能用于微系统封装与测试。实验内容包括各种可用于微系统封装的基板材料及其封装技术研究，系统级封装三维复杂结构的电磁场、热场分析建模、电特性、热特性快速仿真、复杂混合信号完整性分析、电磁兼容、热效应问题的认识和优化处理，封装工艺、可靠性与测试技术研究。集成电路设计实验室：集成电路（integratedCircuit，iC）通过一系列特定加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件按照一定电路互连集成在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，用以执行特定电路或系统功能的电子器件。该实验室平台主要用于集成电路设计。5.完善网络教学平台建设。充分利用学校已有的网络资源，在网络教学平台上完成课程创建和内容填充、作业功能、互动功能、阅读资源等内容；学生可以在课下参加讨论与交流、提交与查阅作业，还可以进行一对一的答疑解惑等。本文结合微电子工艺学的理论教学、实验教学与学生的自主学习，从课堂设计、课程考核标准、题库建设、实验环境建设、见习实习和网络平台建设等多方面进行课程设计。具体来说：①在课堂理论教学中，参考借鉴国内外著名高校的实施方法，制定学生课堂表现的考核标准，给出如增加课堂讨论、专题seminar、学生项目ppt展示的环节的具体实施建议，增加学生的参与度和学习热情；②期末考核中，参考借鉴国内外著名高校的教学大纲和教学重点，编写一套能极大指导学生学习的试题库和习题库，打下坚实的理论基础；③根据微电子行业的发展和我校实际，建立一整套合理的实验内容和实验体系，使学生在有限的时间内掌握微电子工艺学的核心技术和方法；④利用仿真软件模拟实际工艺流程，完成CmoS以及BCD工艺设计；⑤利用网络教学平台以帮助学生巩固已学知识，解决难题，实现师生互动，让电子科学与技术专业的学生通过这门重要专业课学习，在掌握微电子基本理论和技术的基础上具备自主学习，独立研究，勇于创新的能力，成为有一技之长的当代微电人。
作者:吴丽娟宋月张银艳雷冰唐俊龙谢海情刘斯单位:长沙理工大学
参考文献：
[1]罗小蓉，张波，李肇基.《微电子工艺》的理论教学与学生实践能力培养[J].实验科学与技术，2007.05
[2]陈卉，文毅，张华斌，胡云峰.“微电子器件”实验教学改革与探索[J].高等学刊，2016.01
[3]王蔚，田丽，付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备，2012
[4]廖荣，刘玉荣.微电子工艺实习教学改革探索[J].实验室研究与探索，2010.08
[5]高云，杨维明，叶葱.微电子器件与工艺模拟实验讲义[D].湖北大学物理与电子技术学院，2015
集成电路工艺与设计篇6
【关键词】集成电路多媒体教学方法工艺设计
【中图分类号】G43【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2012）05-0005-01
目前，随着教学的发展，多媒体在课堂上的应用也越来越广泛，作者从事集成电路教学的几年时间里，深刻体会到，平时很难能够从多个角度详细了解集成电路内部的器件构造，通过多媒体幻灯片可以做到一目了然。因此，采用多媒体教学是一种很好的手段，能够让学生从内部直观的了解集成电路的情况。但多媒体教学也有一些不足之处，根据作者这几年从事集成电路教学的一点体会，总结了关于多媒体技术在集成电路工艺设计教学上的一些特点，与大家分享。
1.多媒体在集成电路工艺设计中的教学优势
从工艺过程的角度，集成电路的结构示意图往往比较复杂，如果仅仅是教师在黑板上画图，在课堂上时间有限，可能一节课大部分的时间都耽误在画图上，而如果不配合一定数量的图形，仅靠讲的内容，学生很难理解。这个时侯，多媒体教学发挥出了其优势的地方，能够配合教师的讲课内容形象的展示给学生。因此，多媒体使得集成电路设计课程的教学效率有了很大的提高。
例如，在讲授“半导体掺杂”工艺中，有两种典型的工艺：热扩散掺杂和离子注入掺杂。这两种工艺在概念、原理、过程上都有很大的差别。作者在讲课过程中，在开始讲述两种工艺的概念时，如果配上一些视频短片，学生印象就会加深。而在原理、设备、和过程中插入许多的图片，让学生能够直观的看到两种工艺的不同之处。再比如讲到光刻工艺时，光刻工艺是集成电路的核心工艺之一，如果采用传统的授课方式，学生几乎不可能体会到光刻的具体过程，这时候配上实物图形和一定时间的视频资料，学生就能真正看到、感受到“光刻”工艺。这些都是传统教学方法很难做到的。
在设计一个工艺流程的时候，往往有许多的步骤，每一步都对应这其中的一副图形，教师可以有选择的拿出其中的步骤和图形，让学生在课堂上完善这些步骤和图形。因此，多媒体在集成电路工艺的教学中，起到了许多传统教学达不到的效果。正确的使用多媒体中的图像、视频和音频等效果，在合适的时候，学生的学习会有事半功倍的效果。尤其是一些视频的短片，可以清楚地将工艺过程展示给学生。让他们印象深刻。
2.多媒体在集成电路教学中的不足之处
多媒体教学的引入提高了集成电路设计的教学质量，但多媒体教学也有其明显的不足之处。多媒体课件信息量的增大导致了其知识重点不突出，学生课堂上思考的时间减少。学生更多的专注于幻灯片上的内容，幻灯片的切换也使得学生兴奋点分散，容易产生疲劳。比如讲到二极管在集成电路中的结构时，如果仅采用多媒体教学方法，将二极管的结构通过幻灯片展示出来，学生几乎不会留下什么印象，但此时如果黑板上画图配合讲解的方法，将二极管在集成电路中的结构画出来，学生在老师画图的过程中有了充分的思考和建构，这样对二极管的结构印象更加深刻。
目前的现实情况是，许多青年教师过分依赖于多媒体教学，忽略了传统的教学方式，很少在黑板上写字，很少重复重要的知识点。所以学生课堂上大多要对着幻灯片的投影板很长的时间，自己很难总结出其中的重点内容，很多学生会专注于幻灯片的格式、颜色等，而忽略了其背后的内在知识点。传统的教学方式是逐步式的，传统的教学方式可以使学生有足够的时间去思考教师的授课内容，而多媒体课件的信息量比较大，通常学生接收的信息多，而“消化吸收”的效率低，如果单纯依靠多媒体的授课方式，当一副幻灯片还没有理解，往往紧接着出现下一张，这样学生很难一直跟上教师的节奏。因此，在集成电路工艺设计教学中，将多媒体教学与传统的教学方式结合才是最好的讲授方式，让学生既能够有足够的时间思考，又能够直观的了解集成电路中的每一个生产制造的步骤。
3.多媒体结合传统的教学模式，提高教学质量
与传统教学方式相比，多媒体教学有其优势的地方，也有其明显的不足之处，如何充分发挥多媒体传统教学和传统教学模式优势相结合，而尽量避免其短处，是每个集成电路教师要面对的现实问题。笔者认为，教师的教学在任何时候都应当以学生为中心。因此，学生的学习效果是检验教学好坏的唯一标准，作为教师，应当随时掌握学生的学习情况，课堂上经常强调重点和难点内容，幻灯片的数目不易过多，以学生容易理解和掌握为依据，同时合理安排教学的进度,从而提高教学质量。
4.结论
多媒体辅助教学既是对现代教育技术的运用，又是对传统教学方法的完善和补充。因此，教师应在教学中应当充分发挥多媒体教学的优点，而避免其不足之处，多学习、多探索，不断提高多媒体辅助教学的水平和质量，有效的结合传统教学的优势之处，使其切实有效地服务于教学。
参考文献：
[1]杨之廉.集成电路导论，清华大学出版社，2003.
[2]杨庆华.高校素质教育应突出创新的培养，中国高等教育，1999（9）：17-18.
集成电路工艺与设计篇7
过去几年中全球iC产业一直处于优质发展态势，不仅产业发展稳定，而且增长迅速，随着制造业大规模向中国大陆地区转移，中国也顺利成章地成为iC产业的消费制造集中地。分析机构指出，2010年，整个远东地区（不含日本）iC市场规模将占全球60%，市场规模达到2794亿美元，中国将占其中的50%以上；到2012年，整个远东地区的iC市场规模将达到3342亿美元，占全球市场份额2/3。实际上，2007年中国iC市场发展远远超出预期的650亿美元，据工信部统计，2007年，中国集成电路进口额达到1284亿美元，其中约70%以上用于出口产品加工，已经占据全球市场的34%。而同期石油进口为862亿美元，农产品411亿美元，铁矿砂为308亿美元，集成电路的进口额分别是石油的1.5倍、农产品3.1倍、铁矿砂的4.2倍。我国已经成为全球最大的iC贸易国。使用这些iC制造的各式电子产品2007年实现销售额约8000亿美元，以销售额排名、前4位分别是手机、网络交换设备、平板电视、笔记本电脑。其中3件属于消费电子产品，可见消费电子仍是iC产业的主要推动力。
回顾过去20年半导体iC产业的发展，产业链从最初的垂直整合到现在的水平整合轨迹清晰。一方面，随着竞争的加剧，产品利润下降，iC产业开始大规模重组整合，2006年-2007年，合并、收购、重组的新闻不绝于耳。飞利浦半导体被私募基金105亿美元收购就是很鲜明的例子;另一方面，制造工艺不断演进，从90nm、65nm、45nm到未来的32nm、22nm，使得一些原本拥有雄厚实力的芯片设计公司放弃了iC制造封测的环节，比如ti在前不久就宣布32nm之后将不再涉足iC制造，到了32nm、22nm阶段，垂直整合型的iC制造公司可能只会剩下intel一家。现在，中国已经成为全球最大的集成电路的市场，份额进一步的扩大，虽然在iC设计领域我国还十分薄弱，但是iC产业无疑是我国对外贸易的支柱产业之一。中国是全球集成电路产业转移的目的地，全球范围来看，芯片制造将向少数大厂集中，Fabless而将成为主要的商业模式。
集成电路技术发展驱动力的变迁
20世纪60年代，戈登・摩尔提出了著名的“摩尔定律”。直到现在，这一定律都在见证半导体产业的飞速发展。由于晶体管特征尺寸的减小，可以带来集成电路密度和性能上的提高，以及分摊在单元功能上成本的下降。因此，自集成电路诞生之日起，半导体产业的竞争就始终聚焦在加工尺寸的微细化上。自从上世纪80年代，CmoS(互补金属氧化物半导体)工艺成为主流工艺技术之后，CmoS一直捍卫着摩尔定律。然而，芯片的进一步小型化遇到越来越多的技术局限。在传统硅芯片技术上所能取得的进步受到物理法则的限制也越来越严重，随着集成电路的主流加工工艺进入纳米级(
CmoS工艺遵循等比例缩小的原则，其特征尺寸已从20世纪50年代初期的约125μm进化到现在的90nm技术代，在集成电路工业大生产中获得了巨大成功。然而，当器件特征尺寸缩小到65nm技术以后，继续缩小加工尺寸将遇到一系列器件物理的限制和互连问题的严重影响：从器件角度看，纳米尺度CmoS器件中的短沟效应、强场效应、量子效应、寄生参量的影响、工艺参数涨落等问题对器件泄漏电流、亚阈值斜率、开态/关态电流等性能的影响越来越突出，电路速度和功耗的矛盾也将更加严重。随着集成度和工作频率增加，功率密度增大，导致芯片过热，可引起电路失效。另一方面，进入纳米尺度后，互连电阻及互连电容不仅对电路速度的影响更为明显，而且会对信号完整性产生影响，逐渐成为影响电路最终性能的重要因素。
将CmoS技术推到现在的极限上，现在的技术或者工艺和材料都要发生巨大的变化，需要很多的努力，目前科学家们正在努力，前景不可预知。然而，就iC产业来讲，CmoS工艺技术的不断改进接近极限能够继续维持对收益的贡献吗？我们来看表4、5
从晶圆的价格表中，我们可以很清楚地看到，当iC制造工艺从130nm转为90nm的时候，成本成本可以降低33%，到65nm成本可以下降25%，但是再往后，工艺的进步对成本的贡献就大幅下降，到22nm功率时，成本仅仅比32nm下降了3.3%，几乎没什么贡献！此外，从晶体管的密度来看，130nm～22nm，每平方毫米晶体管的平均数量，从94K增加到1566K，这是一个很惊人的密度，但与此同时晶体管的利用率却在下降，从86%下降到了51%。那么问题出来了，CmoS工艺技术进步使成本下降幅度有限，同时晶体管的利用率在下降，那么等比例缩小的经济价值体现在什么地方呢？与此同时，iC设计业者也明显发现，伴随着iC制造工艺的进步，在iC设计制造过程中，制造、封测的成本在缓慢下降，但是研发成本在不断上升，从130nm～22nm，iC设计成翻了一倍。这将使得设计工具和设计人员变得越来越重要，系统设计人员的理念也将因此而发生巨大转变。
由此可见，在未来的十几年中，技术储备将能够保证摩尔定律继续前进，但是工艺进步、功耗的降低对iC产品成本的贡献将变得越来越有限，虽然新工艺、更窄的线宽是惹眼的卖点，但不要对新工艺的附加价值报太大期望。研发成本将占到销售额的30%，这使得创新的架、具有创新精神的iC设计人员与和创新的iC设计工具变得尤为重要。
低功耗设计需要eDa工具的全力配合
1984年出现第一个商用的设计iC的eDa工具
1986年出现第一个真正意义上商用eDa工具供应商tangent
1988年Cadence公司成立，不久以后收购tangent
20世纪80年代末期到90年代初，工艺慢慢过度到0.75μm，Cadence开始迅速增长，同时Biopolar工艺开始接近极限，CmoS工艺展露崭露头角，在0.35μm工艺时期，Cadence在eDa设计工具领域占有绝对优势
20世纪90年代中期，随着pC的迅速发展，CmoS工艺开始朝向0.35μm发展
arcsys（就是后来的avant）、Synopsys公司相继出现，开始在0.35μm～0.25μm工艺领域发力
Cadence和avant公司开始了长期的专利诉讼（最终胜诉），但在0.25μm工艺阶段，Cadence市场份额大幅下滑
世纪交替之初，工艺过度到0.18μm，magma公司出现，很大程度上是因为该公司在timing-DrivenLayout技术方面占据领先。
早期的iC设计eDa工具基本围绕着palace&Route发展，随着工艺的进步，timing&Verification、Ret/DFm都在影响着今天的iC设计。消费电子产品成为iC设计的新驱动力已经获得广泛共识，这使得功耗问题和产品上市时间成为困扰设计人员的最主要问题，实际上，今天面临的问题与上世纪80、90年代交替时遇到的问题相似，功率密度不能有效控制导致工艺停滞不前，迫使业界从Biopolar技术向CmoS工艺转移。而今天面对同样的工艺问题，在目前还没有一个可替代的技术的情况下，eDa设计工具将扮演非常重要的角色，现在的eDa工具很大程度上仍然围绕在palace&Route这一问题附近，如果要进一步降低iC的功耗，就需要在更高的设计链层面进行综合考虑，从这点上说eDa工具需要有长足的进步。尽管针对低功耗和快速上世需求的eDa工具、解决方案不断推出，但是核心问题――低功耗设计在eDa层面仍然有许多工作要做。
尽管从全球范围来看半导体工艺和技术的演进脚步有暂时放缓的迹象、次贷危机延长了产业调整的周期，但是换一个角度来考虑，这不正是我国iC设计业者的一次机会吗？一方面巨大的需求和产业的转移使得本土iC设计业者能够更加贴近客户，另一方面，eDa设计工具的缓慢发展和芯片设计成本的上升，给了设计人员展示自己的更大舞台。本土设计人员可以藉此机会消化、吸收先进的设计思想，掌握先进的设计工具，拉近与其他竞争对手的差距，提高我国的iC设计水平。早日把我国从iC消费大国变成iC设计、消费大国。
新闻
捷码科技推出自动平面布局综合产品Hydra
集成电路工艺与设计篇8
关键词：职教集团；人才培养模式；专业建设
中图分类号：G718文献标识码：a文章编号：1672-5727（2013）12-0160-03
以集成电路为核心的微电子产业是国家的战略性新兴产业，其发展水平与产业规模已成为衡量一个国家经济发展，科技进步和国防实力的重要标志。在我国一系列相关政策的激励下，我国微电子产业已得到快速发展，我国也已进入世界集成电路大国。2011年，我国半导体销售额占世界半导体市场14.5%的份额，其中集成电路销售额占到世界集成电路市场的9.8%的份额。
江苏信息职业技术学院地处美丽富饶的太湖之滨——无锡。这里是我国微电子产业的发源地，也是当前发展最快、国内技术最先进、规模较大、产业系统最完整的国家微电子产业基地之一，云集了SK海力士半导体、海太半导体、华润微电子、江阴长电等一百六十多家著名的微电子制造、设计、封装及测试企业。微电子产业成为无锡传统的最具优势的支柱产业。
我院的微电子技术专业是学院成立最早的专业之一，伴随着我国微电子产业的成长与壮大。在近四十年的发展中，依托无锡发达的微电子产业，坚持走校企合作之路，通过创新人才培养的体制机制，改革人才培养模式，加强专业内涵建设，为我国微电子企业培养了大批优秀人才，是江苏省半导体行业协会的iC人才储备基地，无锡国家集成电路设计基地，集成电路设计人才培养基地。
搭建职教集团平台，促进政行
企校合作，创新人才培养机制
教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确提出创新办学体制，鼓励地方政府和行业（企业）共建高等职业学校，探索行业（企业）与高等职业学校组建职业教育集团，发挥各自优势，形成政府、行业、企业、学校等各方合作办学，跨部门、跨地区、跨领域、跨专业协同育人的长效机制。为贯彻落实这一精神，由无锡市政府发起，我院牵头组建了由无锡市信电局、无锡市半导体行业协会、微电子企业及大中专院校共三十多家单位组成的微电子职业教育集团。本着“政府主导、行业指导、企业参与、院校主体”的原则，紧紧围绕无锡微电子产业的发展，充分发挥各自在产业规划、兼职教师选聘、实习实训基地建设和学生就业等方面的优势，促进“校企合作、工学结合”职业教育人才培养模式的改革，提高人才培养与社会需求的契合度，提升职业教育服务无锡微电子产业发展的能力，也为提升我院微电子技术专业建设水平提供了良好的契机。
依托微电子职教集团
为平台，深化“订单培养，
厂校互嵌”人才培养模式改革
（一）加大订单培养力度，提高人才培养与企业需求的契合度
依托职教集团平台，利用丰富的校企合作资源，专业先后与集团成员SK海力士半导体、华润上华半导体等多家微电子企业开展冠名办班、订单培养的人才培养模式改革。实践证明，这种“校企联手，量身定制”的订单培养使人才培养的目标更贴近企业需求，人才培养的质量更满足企业要求（见表1）。
以SK海力士微电班为例，订单培养的主要工作包括：校企共商制定人才培养方案，校企共同构建课程体系，根据企业的性质和岗位需求，在课程体系中加入韩语课程和装备类的课程；校企共同建设核心课程，开发教学资源；聘请企业工程师担任专业核心课程的教学，专业教师分批进入企业进行工程实践，提高教学队伍的“双师”素质；通过工学交替，顶岗实习，提高学生的岗位实践技能，实现实习与就业的零距离对接；通过企业奖学金的发放和企业文化的宣讲，企业文化与职业教育及早融合，大大提升学生的职业素养。冠名班的人才培养取得了良好的效果，全班39名学生，最终有26名被企业录用。与海力士的校企合作案例被评为2012年无锡市校企合作示范案例。
（二）积极探索“厂校互嵌”人才培养模式
专业积极推进“厂中校”、“校中厂”的建设。专业和无锡强芯微电子有限公司合作共建集成电路版图设计“校中厂”。企业工程师带着企业真实的项目进入“校中厂”，学生在工程师的指导下，以企业真实项目为载体，进行集成电路设计核心技能的模块化训练，并通过联网，与企业本部的工程技术人员共同完成大型设计项目。通过学生早进课题，早进团队，早进项目，在工程实践中培养高技能型、创新型人才，实现人才培养和企业需求无缝对接，企业也从中择优挑选学生直接就业。
专业还与环洲微电子公司合作共建“厂中校”，学生在“厂中校”中完成集成电路制造工艺轮岗实习。校企双方共同商定轮岗实习的教学计划。企业负责为学生安排从简单到复杂、从单一到综合的实习内容和工作任务，并指定师傅指导实习，定期安排工程技术人员针对不同的岗位进行专题讲座，提升学生职业素养；学生经过在实际工作岗位上真刀实枪的训练，专业技能得到了很好的提升，同时接受了企业文化的熏陶。实习结束后，企业指导教师和专业教师根据学生在实习过程中职业素质、专业能力的表现进行综合评价。
通过“订单培养，厂校互嵌”这些深层次的校企合作、工学结合的人才培养模式改革，学院培养了高素质、高技能的人才，企业挖掘和筛选到了优秀员工，学生训练了职业技能，提高了就业竞争力，达到了三方共赢的合作目标。
顺应产业链发展，构建
“以岗定课，课证融通”课程体系
根据微电子产业链的发展，确定了本专业所面向的岗位。通过广泛的专业调研和专业指导委员会的论证，分析了专业所需的基本技能、专业技能和综合技能，构建了与之相适应的课程体系。同时将半导体芯片制造工、集成电路版图设计员的技能培训与考证嵌入课程教学，使学生在毕业的同时获得相应的职业技能证书，提高就业竞争力（课程体系见图1）。
校企合作，加强专业
核心课程的改革与建设
专业核心课程建设是专业内涵建设的核心和难点。我院利用职教集团平台，与集团内多家企业深度开展校企合作，共建核心课程，开发教学资源。以《集成电路制造工艺》课程为例，我校和SK海力士半导体公司共建。该课程主要介绍了集成电路制造的工艺原理、工艺操作过程及工艺参数和工艺质量监测，是微电子技术重要的专业核心课程。在课程建设的过程中，通过对企业工作岗位设置、各岗位对应的工作任务及所需知识、技能的分析，对课程的体系结构进行了重新构建，确立了以集成电路制造工艺流程为基础的模块化教学理念。其中核心模块的五大项目完全针对企业的五大工艺岗位，突出与企业岗位对接。同时，根据企业岗位的需求选取教学内容，将企业对员工进行培训的内容融入课程教学中，使教学内容更好地与岗位实践相吻合（见图2）。该课程2009年通过院精品课程的验收，2011年成为无锡市精品课程。专业核心建设成果如表2所示。
校企合作，建设中央财政支持的
微电子技术综合实训基地
2007年，本专业获得中央财政支持的微电子技术综合实训基地建设项目。由中央财政、省财政和学院配套的近700万资金，与企业合作，建设了包含集成电路设计中心、芯片制造中心、组装中心、测试中心的实训基地，融教学、培训、职业技能鉴定、技术研发、生产等功能于一体。基地建设了100级的超净车间，配置了所需的动力设施、超净水设施及废气处理设施，购置了生产型设备和原材料，具备了生产性实训的条件（见图3）。
基地建成后，学生在接近真实的生产环境中进行《集成电路制造工艺》、《半导体专业实验》、《集成电路版图设计》等课程理实一体化的教学，利用真实的硅片进行氧化、光刻、封装、测试及版图设计的实训，实训结束后进行专业职业资格考证。在集成电路芯片制造中心，结合伊施德科技有限公司的薄膜传感器产品的生产进行光刻、薄膜制备工艺的生产与实训。
依托职教集团，打造“双师”
团队，助力高技能人才培养
学院建立了“校企双专业带头人制”，除校内专业带头人外，微电子技术专业聘请了集团内企业高级工程师担任校外专业带头人，把握专业建设方向，指导课程建设、实验实训室建设。专业也通过引进、企业工程实践、职业技能考证、横向课题开发、技术服务等途径，切实加强骨干教师的工程实践能力，提高教学团队的“双师”素养。近年来，我们从企业引进4名高级工程技术人员，有13名教师先后到职教集团内的企业进行工程实践，有3名教师获评高级工程师，有9名教师分别取得半导体芯片制造高级工证书或国家高级考评员证书。专业教师也积极与企业开展横向课题研究，为企业解决技术难题。先后聘请职教集团成员如SK海力士半导体、无锡强芯半导体、无锡派盟集成电路设计公司，无锡华润安盛科技有限公司等企业的工程技术人员作为兼职教师，用企业的真实项目和真实案例进行教学，提高教学内容与企业需求的契合度。“双师”素质的教学团队，为高技术技能型人才培养奠定了坚实的基础，微电子教学团队获学院首批优秀教学团队。
多年来，我院微电子技术专业依托无锡市强大的微电子产业和市政府对该产业的大力扶持，组建微电子职教集团，推动政行企校四方合作，创新人才培养模式，加强专业内涵建设，培养了大批适应产业需求、有发展后劲的高素质、高技能型人才。很多毕业生已成为我国微电子企业的骨干或领军人物。微电子技术专业也成为我院品牌特色专业，无锡市示范专业，江苏省示范建设院校重点建设专业，2012年江苏省首批重点建设专业群的核心专业。我们将继续推进体制机制的创新，深化人才培养模式改革，坚持走以提高质量为核心的内涵建设发展道路，着力提升我院微电子技术专业的水平，为无锡及长三角地区乃至我国的微电子产业做出更大的贡献。
参考文献：
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集成电路工艺与设计篇9
关键词：本科教育；微电子；课程体系；结构优化
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）04-0033-03
一、引言
微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业，对国民经济有着巨大贡献，并渗透到其他很多学科，是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校，南京邮电大学建校近50年来，正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展，国内外都需要大量的微电子学人才，我校成立微电子学专业，旨在为我国的aSiC设计方面，培养急需的人才[1-6]。我国“十五”计划纲要明确提出大力发展半导体集成电路产业，为了满足社会的发展和需求，我校微电子专业成立于2001年，并于2007年招收第一批本科生。在学校各级领导的重视和关心下，专业建设取得了飞速发展。本科人才培养方案是各专业人才培养目标、培养规格以及培养过程和方式的总体设计，是学校组织本科教学、规范教学环节、实现人才培养目标的纲领性文件，对人才培养质量具有决定性的影响。当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才，也更需要培养大量工程应用型人才。所谓“应用型人才”主要是指德、智、体、美等方面全面发展的，能够将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的高级专门人才。“应用型人才培养模式是以能力为中心，以培养技术应用型专门人才为目标的”。它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强，是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要，在一定的教育思想指导下，人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式。
二、深化完善本科教学体系改革的措施探讨
人才培养方案制（修）订工作对于学校实现人才培养目标、进一步深化完善本科教学体系改革具有重要意义，人才培养方案制（修）订需要全面贯彻国家中长期教育改革和发展规划纲要，认真落实教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见等文件要求，不断适应国家和社会发展需要，进一步深化教育教学改革，优化人才培养过程，提高人才培养质量，促进学生全面发展。具体的改革措施探讨如下。
1.进一步明确本专业的特点和优势。培养方案是高等学校实现人才培养目标、开展人才培养工作的总体设计和实施方案，为全面贯彻教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见，以执行最新颁布的普通高等学校本科专业设置管理规定为契机，推动我校新一轮专业建设和教学改革，以不断适应知识经济、科技、社会发展对各类高素质创新人才的需要，根据我校教育教学改革的实际，及时总结人才培养经验，以“本科教学工程”建设工作为抓手，积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”，进一步更新教育观念，深化教育教学改革，提高本科教育质量，构建和完善适合我校办学指导思想、具有我校办学特色的本科创新人才培养体系，根据新《目录》规定的各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验，紧密结合近年“本科教学工程”改革实践，开展本科专业培养方案的修订。本专业培养适应社会发展需要，道德文化素养高，社会责任感强，身心健康，掌握扎实的自然科学基础知识和必备的专业知识，具有良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识，能在微电子器件、工艺和集成电路设计及相关的电子信息科学领域从事科学研究、产品研发、工程设计、技术管理等工作的专门技术人才。主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和memS设计。
2.课程设置进一步优化。课程的设置是否合理对人才的培养起到了至关重要的作用，尤其是现今提出的对专业人才的更高要求，需要进一步优化课程体系，合理安排课程内容。首先，在课程设置方面，当前，南邮本科微电子专业经过几年的发展，取得了不少成绩。但世界范围内微电子产业飞速发展的特点决定了高校微电子学科的教学必须紧紧跟随产业发展的步伐。我们在看到以前所取得的成绩的同时也必须看到其中所存在的一些问题，并积极进行改革创新。我校的微电子专业在设立初期，经过各方专家的反复讨论和论证，建立了一套统一的专业课程和教学大纲。这套课程满足该专业最基本的专业要求。但由于微电子专业设立时间不长，仍属于起步阶段，由于硬件条件和师资力量的缺乏和不到位，无法设立多样的课程体系和科目，所以目前的教学仍然是基本上按统一的教学大纲和教学要求组织。随着学校办学规模的扩大，通达微电子学院的设立，选修微电子专业课程的学生人数不断增加，原有的教学课程体系和科目还需要进一步细化、深化、推广。为此，在课程设置上，我们必须对已经投入使用的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善，将整个学科的课程结构体系、到具体到每一门课程的知识体系，都进行优化设计，以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的能力：掌握扎实的数学、物理等方面的基本理论和基本知识；系统掌握量子与固体物理、半导体物理与器件物理、半导体集成电路设计和制造的基本知识，具有独立进行微电子器件、工艺和集成电路设计的基本能力；了解电子信息类专业的一般原理和知识，受到科学实验与科学思维的训练，具有本学科与跨学科的科学研究与技术开发的基本能力；在综合类实践、实验中具有较强的独立设计、分析和调试系统的能力，能够完成综合性和探索性工作的能力；养成良好的学习习惯，对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力；其次，对于理论课程的内容，针对南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况，以及本专业的特色建设，主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和memS设计。以能力培养为基础来设计，并考虑学生毕业后从事的职业，根据工作的要求对教学中的课程进行专项的能力和综合能力培养。在通识教育类课程中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。专业教育类课程中设置了信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理，这些课程都是基础理论课程，是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到工程认证的需要，在集成电路与CaD的课程设置上，专门增加了16小时的实验，加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中，专门将模拟和数字分开，设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计，这不同于其他院校的课程设置，应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识，加强了学生的集成电路分析和设计的能力。除了已经设置的32小时的VLSi设计实验课和32小时的微电子专业实验，还增加了32小时的工艺实验，这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲，已经在建设的aSiC设计实验室的基础上开展了aSiC设计实验课程的教学，并筹备建立了微电子专业实验室，拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和iSe、maXplusii、SynopsysCadence等软件资源、学会一到两种eDa工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程，在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验；基于以上措施，建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSi版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、memS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程，涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。再者，实践课程的内容上，由于微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业，从集成电路的生成流程来看，其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。实践课程的设置对培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力极为关键；需要工程认证的专业的实验实践课程必须要达到30%以上。因此，还拟通过建立微电子专业实验室，开设微电子和半导体测试实验课，在培养学生理论知识的同时，加强实践能力的培养，培养既有较深理论基础，又有一定动手能力的全面发展的学生。在实践型环节的课程设置中，通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中，设置了软件设计、微电子课程设计等，尤其是微电子课程设计，将进行较大的改革，要求改革后设计内容都是与本专业紧密相关，全面运用到所学的专业知识。
3.师资队伍的建设。本专业现在拥有专业教师14名，完全满足本科的专业教学需要，但从事集成电路设计方向的老师比较缺乏。还有，学生的个性不同，使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大；随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化，又使学生的未来发展面临很大挑战，学生的需求随之呈现多样化。因此，多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合，这就要求我们必须打破现有的统一模式，根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系，实施分类教学，在保证打好扎实的专业基础的前提下，设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。建立既具有深厚扎实的理论知识功底，又具有精通实践、有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的教师队伍迫在眉睫。近几年，我学院在引进高水平的师资力量方面进行了不懈的努力，微电子专业教师的队伍在不断扩大，教师的专业方向也在不断丰富，能够胜任并有选择性地担任各主要方向的专业课教学。但仍然缺乏学科带头人，缺乏一个凝聚人心的事业平台，学术梯队。这就要加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。通过培养和引进，形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队，使其在学科建设中发挥突出作用。鼓励教师积极申报各类项目，积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作，鼓励教师到国内外高校去做访问学者，积极参加国内外举办的国际会议，从而了解专业的最新发展、前沿问题，开阔眼界。
三、小结
总的来说，微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。培养方案是高等学校实现人才培养目标、根据我校教育教学改革的实际，及时总结人才培养经验，以“本科教学工程”建设工作为抓手，积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”，进一步更新教育观念，深化教育教学改革，提高本科教育质量，迫在眉睫。其中需明确我校的特点和优势，以通信集成电路设计为主要方向，同时兼顾工艺设计与器件设计。相信通过培养方案、课程设置、师资等各方面的建设，一定会培养出高质量的微电子学领域人才，为我国的微电子工业做出贡献。
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集成电路工艺与设计篇10
关键词：《集成电路工艺》教学方法实践改革
1.引言
21世纪是科技飞速发展的世纪，集成电路制造业是一项战略性的基础产业，《集成电路工艺》是电子科学与技术专业重要的专业课，其目的是使学生学习和掌握VLSi的主要工艺技术与原理，熟悉工艺设备的特点，培养工艺设计及解决工艺问题的能力。课程具有实践性很强、理论与实践结合紧密的特点，为学生以后进行工程设计和科研工作打下良好基础。本课程的目的是使学生对微电子关键工艺及其原理有较为完整和系统的概念，并具有一定工艺设计、分析和解决工艺问题的能力。结合多年教学工作实际，我提出了几点教学改革设想［1］［2］。
2.教学内容的选取
2.1教材的选取。
本课程首选教材是《硅集成电路工艺》。该书有三个优点：一是内容全面丰富。不仅详细介绍了芯片制造中的各项关键工艺，而且介绍了支持这些工艺的设备，以及每一道工艺的质量检测和故障排除。二是工艺技术先进。该书吸收了当今最发达技术资料，如化学机械抛光、浅槽隔离等工艺，因此本教材是一本很全面、很先进和可读性非常强的专业书籍。
2.2教学内容的选取。
本课程的目的是使学生掌握半导体芯片制造的工艺和基本原理，并具有一定的工艺设计和分析能力。本课程32学时，而教材内容章节很多，所以课堂授课内容需要精心选择。一方面，选择性地使用教材内容。对非关键工艺，如教材中的4―6章主要介绍半导体制造中的空穴及缺陷等内容，要舍弃，可供学生课后自己阅读。另一方面，查阅相关资料，对教材内容做必要的补充。由于教材侧重技术介绍，在工艺原理方面涉及甚少，作为电子科学技术专业的本科生，有必要掌握关键工艺的物理基础和原理，因此任课老师需要广泛查阅相关资料，对教材内容做必要的、有益的补充。如离子注入掺杂工艺，选用的教材仅作为一节简单介绍，其基础和原理更是少之又少，必须找出相应详细的介绍。再者，氧化过程中杂质的再分布对器件特性影响是不容忽视的，工艺过程需要考虑，也需要做相应补充，《集成电路工艺基础》中这部分内容有较大价值［3］。
3.丰富多彩的教学方式
3.1多媒体教学，事半功倍。
多媒体教学方式如今已广泛使用，在本课程教学中使用多媒体教学符合教学内容特点的要求，因为有大量的工艺流程和工艺实施后的硅片剖面图，只有通过多媒体才能使学生有直观、清楚的认识。教材中提供了大量结构剖面图和设备图，如果完全靠老师板书，教学内容和效果将不易理解，而采用多媒体教学则能达到事半功倍的效果。
3.2教学互动，让学生走上讲台。
教学互动非常重要。学生对动态和前沿比较感兴趣，易激发其求知欲，抓住学生这一特点，可以给学生布置几个与集成电路工艺动态和前沿相关的题目，让学生课后查阅、整理资料，写成专题小论文，还可开设专题小论坛，每一专题请一位有兴趣的同学制作课件在课堂上给大家讲解。这种方式将课堂时间和空间进行延伸，使学生由课堂被动听讲变为课后主动学习、消化。这样一方面能培养学生通过网络学习工艺知识的习惯，并在不断查阅资料中积累、丰富了专业知识。另一方面能锻炼学生走上讲台“准教师”的思维能力和语言表达能力。
3.3加强实验教学，理论用于实践。
在教学过程中，要坚持理论和实践相结合的原则。建议开设最基本的半导体平面工艺实验，如氧化、扩散、离子注入、光刻沉积。实验要求每组学生用抛光硅片，通过氧化、光刻、等工序制备晶体管，是一个典型的综合性、研究型实验。通过实验教学，学生既能培养动手能力，又能掌握科学的分析问题的方法，加深对半导体平面工艺技术和原理的理解，激发学习兴趣。本课程在大学三年级下学期开设。
3.4将专家学者请进高校课堂。
我们充分利用与国内外高等院校和科研单位进行研究合作与学术交流的同时，在专业课授课过程中，还邀请有一定知名度的专家学者来我校作专题学术报告。由于他们长期从事某一领域的科学研究，十分熟悉该领域的最新发展趋势，因此可以系统地将这些信息传递给学生。这样做不仅大大扩充了学生的知识面，提高了他们的思维能力，而且进一步激发了他们的专业课学习热情和强烈的进取心。近五年来，我们先后邀请包括中科院半导体等单位多名专家为我校的客座教授或兼职教授，分别做了关于微电子方面的多场专题学术报告，均受到了广大教师与学生的一致好评。
4.结语
《集成电路工艺》是电子科学与技术专业本科生的一门重要的专业课程，本课程的目的是使学生掌握集成电路制造工艺和基本原理。学生专业知识和能力的获取，一方面是通过将理论应用于实验来验证和强化，另一方面通过理论课学习获得。通过开发多媒体教学软件，精心选择优秀教材、及时更新教学内容、开设综合性实验、布置设计性作业、安排专题报告、改革考核方式等环节，提高课程教学质量，培养具有创新能力、满足21世纪所需的专业技术人才。
参考文献：
［1］王阳元，关旭东，马俊如.集成电路工艺基础［m］.北京：高等教育出版社，1991.