王振 馮世娟 王巍
摘要:針對微電子學專業的《集成電路工藝》課程的理論教學中存在的主要問題,在教學內容、教學方法、教學手段及考核方式等多方面進行了初步探討,以提高教學質量和學生實際工藝知識的能力。
關鍵詞:集成電路工藝 教學探索
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2015)09-0001.01
隨著經濟和信息技術的發展,信息技術已經滲透到了國民經濟的各個領域。信息技術的基礎是微電子技術,集成電路作為微電子技術的核心,是整個信息產業和信息社會最根本的技術基礎,也是一個國家參與國際化政治、經濟競爭的戰略產業。同時我國集成電路發展水平離歐美日等發達國家有很大的差距,尤其是在自主知識產權的集成電路產品方面。要扭轉這一局面,高素質的專業技術人才是關鍵,要改變這種狀況,應從本科教育做起。《集成電路工藝》是微電子學專業重要的必修專業課,授課教師必須在充分熟悉半導體物理和半導體集成電路等課程的基礎上,結合教學實際中存在的問題,優化整合教學內容,豐富教學手段,探索教學改革措施,培養學生的學習興趣,提高《集成電路工藝》課程的教學質量。
一、教學內容
微電子科技是高速發展的產業推動型學科,微電子產品制造技術更是日新月異,隨著工藝技術的不斷發展,《集成電路工藝》課程的教學內容需要不斷更新。微電子專業前期開設了半導體物理、半導體器件物理、電路分析基礎、數字邏輯電路等電路課程,因而在《集成電路工藝》課程內容設置時將著重培養學生的制造工藝能力,減少器件設計和原理內容的比重,著重講解制造工藝的內容。
根據教學大綱,《集成電路工藝》課程的教學內容可分五個部分:第一部分介紹硅襯底,主要單晶硅錠的拉制及硅片的制造工藝及相關理論;第二部分氧化與摻雜,介紹熱氧化生長二氧化硅工藝,以及通過熱擴散和離子注入與退火相結合的在硅片特定區域的定量摻雜工藝;第三部分薄膜制備,介紹化學氣相淀積和物理氣相淀積兩類薄膜制備方法及工藝流程;第四部分介紹光刻工藝,現代光刻技術和刻蝕工藝;第五部分介紹工藝集成與封裝測試工藝。課程共設置48學時,選用王蔚等人主編,電子工業出版社出版《集成電路制造技術——工藝與原理》(修訂版)一書作為教學教材。在授課過程中,根據重慶郵電大學微電子專業實際情況酌情刪減及增加相關知識,重點培養學生對硅芯片制造基本單項工藝的實際動手能力,激發學生對集成電路工藝的興趣。
二、教學方法和教學手段
《集成電路工藝》這門課程本身強調實驗基礎,需要結合實驗設備,而實驗流程不夠直觀,一味采取灌輸式教學,學生勢必感到枯燥,甚至厭煩。長期以往,學習積極性必然受挫,學習效果自然大打折扣。采用有效的教學方法并結合先進的教學手段,不僅有利于培養學生獲取知識的能動性,而且有利于培養學生獨立發現問題、分析問題以及解決問題的能力,實現以教為中心到以學為中心的轉變,突出學生在學習過程中的主動性,從而取得好的教學成果。基于《集成電路工藝》課程的特點,在教學手段上以多媒體教學為主,傳統黑板板書為輔,同時在課堂上以動畫、視頻的形式展現半導體集成基本單項工藝和器件工藝制作過程,從而達到提高課堂教學質量的目的。
三、考核方式的改革
為了客觀地評價教學效果和教學質量,針對《集成電路工藝》課程特點,對考核方式作如下嘗試:1.考試是課程教學過程中一個非常重要的環節,平時成績是衡量學生平時學習表現的主要指標,所以本課程考核方式之一采用期末試卷筆試與平時成績結合的方式;2.在授課過程中,針對課程的某些基本單項工藝,開放工藝實驗室,讓學生分組協作完成不同的單項工藝實驗,最終完成基本的微電子器件,從而將課本知識轉化為實踐動手能力。
總之,《集成電路工藝》是微電子專業重要的專業課。在教學過程中合理安排教學內容,采用用現代化教學手段,不斷引入新的工藝技術,培養適應社會需求的微電子人才。
(責任編輯 全玲)