創(chuàng)建微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的探索與實(shí)踐論文范文

創(chuàng)建微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的探索與實(shí)踐論文范文0引言

目前，我國(guó)微電子產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展前景良好，通過(guò)該專業(yè)技術(shù)與其他學(xué)科相互融合，促進(jìn)了新興學(xué)科的誕生，其中主要有生物芯片、微機(jī)械以及集成電路等技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)在經(jīng)過(guò)自主創(chuàng)業(yè)、引進(jìn)以及重點(diǎn)建設(shè)的階段后，其規(guī)模與技術(shù)水平得到了顯著的提升，同時(shí)我國(guó)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用的重視程度較高，并在我國(guó)一線城市建立了相關(guān)的設(shè)計(jì)中心，此時(shí)高校那么以不同形式進(jìn)行積極的參與。本文主要圍繞微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)踐展開(kāi)了討論。

1創(chuàng)立微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的必要性及重要性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的重要前提就是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平，而新時(shí)代進(jìn)步的關(guān)鍵那么是高素質(zhì)的復(fù)合型人才，這一觀點(diǎn)是微電子產(chǎn)業(yè)開(kāi)展中的核心原那么。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷開(kāi)展，集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)人才的需求量不斷回升，預(yù)計(jì)在未來(lái)的10年中，該行業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)人才的需求量可達(dá)10萬(wàn)-25萬(wàn)，同時(shí)芯片制造行業(yè)對(duì)工藝技術(shù)型人才的需求量可達(dá)10萬(wàn)[1]。我國(guó)加強(qiáng)推行素質(zhì)教育，并在對(duì)教育改革提出了更新的要求，主要體現(xiàn)在改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)機(jī)制以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等幾個(gè)方面，主要目的是提升課程內(nèi)容的實(shí)踐性，重點(diǎn)對(duì)學(xué)生掌握實(shí)操能力進(jìn)行培養(yǎng)。然而，一般高校內(nèi)的微電子專業(yè)主要都是其他專業(yè)轉(zhuǎn)型而來(lái)的，示例，半導(dǎo)體器件物理、半導(dǎo)體器件物理，現(xiàn)實(shí)條件未能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需求。所以，大局部高校內(nèi)普遍存在著微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)較為落后的現(xiàn)象，對(duì)微電子技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)造成了不利因素。目前，微電子專業(yè)教學(xué)逐漸引起各校的關(guān)注，并采取了針對(duì)課程內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)形式的改革措施，然而實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容并未滿足技術(shù)開(kāi)展的要求，其教學(xué)的效果相對(duì)于社會(huì)實(shí)際需求而言，還存在著較大的差距。所以，具備創(chuàng)新能力及高素質(zhì)的微電子專業(yè)人才的培養(yǎng)是促進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的增強(qiáng)及微電子行業(yè)開(kāi)展的重要舉措，而加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)并促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，有效的`提升了實(shí)踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量，同時(shí)保證了微電子教學(xué)滿足該行業(yè)技術(shù)開(kāi)展的要求。

2微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立過(guò)程、規(guī)劃與目標(biāo)

目前，隨著微電子行業(yè)的迅速開(kāi)展，建設(shè)微電子實(shí)驗(yàn)室的工程逐漸被各校重視。NJLG大學(xué)對(duì)微電子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)已設(shè)定450萬(wàn)專項(xiàng)資金，現(xiàn)已完成集成電路設(shè)計(jì)EDA實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，同時(shí)微電子器件、材料以及工藝的綜合型實(shí)驗(yàn)室也已建設(shè)完成。在發(fā)展大型集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)中，可通過(guò)利用EDA實(shí)驗(yàn)室來(lái)完成教學(xué)任務(wù)，微電子器件、材料設(shè)備以及工藝參數(shù)的測(cè)試等實(shí)驗(yàn)?zāi)敲蠢梦㈦娮泳C合型實(shí)驗(yàn)室來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)改革計(jì)劃以及教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，其主要內(nèi)容應(yīng)合乎該行業(yè)開(kāi)展的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)具備前瞻性，同時(shí)遵循實(shí)事求是的原那么。因此，可將創(chuàng)立國(guó)內(nèi)先進(jìn)EDA實(shí)驗(yàn)室及微電子器件相關(guān)的綜合型實(shí)驗(yàn)室作為創(chuàng)立實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃內(nèi)容與目標(biāo)，從而形成完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該體系的不僅要合乎微電子專業(yè)教學(xué)綱要的實(shí)際要求，同時(shí)還應(yīng)滿足微電子專業(yè)技術(shù)開(kāi)展的要求，為微電子專業(yè)學(xué)生提供多功能的實(shí)驗(yàn)基地，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。

3微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立的內(nèi)容

3.1微電子專業(yè)EDA實(shí)驗(yàn)室

EDA工具的種類較多，且價(jià)格差距較大。所以，NJLG大學(xué)在選擇時(shí)遵循高級(jí)、中級(jí)以及低級(jí)合理搭配的原那么。EDA實(shí)驗(yàn)的建設(shè)主要分為兩個(gè)方面，硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)以及軟件的建設(shè)。根據(jù)NJLG大學(xué)內(nèi)該專業(yè)的學(xué)生情況及教學(xué)規(guī)模，為滿足實(shí)際教學(xué)需求實(shí)驗(yàn)室配備了圖形工作站、效勞器〔浪潮英信〕各一臺(tái)，機(jī)共計(jì)110臺(tái)，同時(shí)還配備了相應(yīng)的投影機(jī)、數(shù)字示波器以及掃描儀等設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室中，建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要通過(guò)英信的效勞器當(dāng)做效勞器來(lái)完成，其中軟件效勞器以及教師使用的指導(dǎo)教學(xué)機(jī)器都將通過(guò)的工作站來(lái)完成，學(xué)生那么通過(guò)110臺(tái)的機(jī)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)[2]。與兩者間通過(guò)建立局域網(wǎng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)指導(dǎo)，學(xué)生用機(jī)不僅可獨(dú)自的進(jìn)行軟件的安裝工作，同時(shí)終端訪問(wèn)的也可通過(guò)學(xué)生用機(jī)進(jìn)行，并對(duì)的軟件進(jìn)行運(yùn)行操作。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可通過(guò)將系統(tǒng)在的工作站上進(jìn)行登錄且不需其他輔助軟件，充沛的利用了本地的資源，對(duì)資源配置起到了優(yōu)化的作用。針對(duì)軟件的建設(shè)主要通過(guò)九天系統(tǒng)〔ZeniEDAsystem〕來(lái)完成，該系統(tǒng)不僅與實(shí)現(xiàn)很好的兼容，同時(shí)對(duì)大量的規(guī)范數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換工作也非常便捷，模塊的類別主要分為兩種，即前端邏輯設(shè)計(jì)與后端物理設(shè)計(jì)，前者主要是包括了行為、功能驗(yàn)證模塊、負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)原理圖的；后者主要包括了負(fù)責(zé)物理幅員設(shè)計(jì)的和針對(duì)幅員進(jìn)行驗(yàn)證的以及負(fù)責(zé)寄生參數(shù)的提取等模塊。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室還引進(jìn)了生產(chǎn)的的相關(guān)軟件，主要為以及等。

3.2微電子器件材料以及工藝的綜合型實(shí)驗(yàn)室

微電子器件材料以及工藝的綜合型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)具有一定的復(fù)雜性，其設(shè)備的價(jià)格較貴，在設(shè)備的選擇上可根據(jù)其使用的重要程度選取一些價(jià)格適中的設(shè)備。微電子綜合型實(shí)驗(yàn)室分別為硬件的建設(shè)和軟件的建設(shè)。在硬件過(guò)程中，針對(duì)工藝制備與器件的局部，實(shí)驗(yàn)室配備了用于半導(dǎo)體分析的儀器、探針臺(tái)、光刻機(jī)以及晶管圖示儀等設(shè)備，主要用于研究晶體管的性質(zhì)及其相關(guān)的氧化、測(cè)試實(shí)驗(yàn)。關(guān)于材料制備與參數(shù)測(cè)試的局部，實(shí)驗(yàn)室配備了光譜儀、顯微鏡管式爐、測(cè)試儀以及電化學(xué)薄膜制備的系統(tǒng)等，該設(shè)備主要用于方塊電阻、電阻率以及測(cè)試以及少子壽命的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中[3]。實(shí)驗(yàn)室針對(duì)軟件的建設(shè)主要針對(duì)工藝制備配置了模擬軟件，該軟件被器件及工藝模擬領(lǐng)域廣泛使用，在進(jìn)行半導(dǎo)體工藝流程的模擬與仿真的過(guò)程中，該軟件具備準(zhǔn)確性高、速度快的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)針對(duì)新興或特殊的器件都較為適用。

4實(shí)驗(yàn)工程的管理及其實(shí)踐效果分析

4.1實(shí)驗(yàn)工程管理

在微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)工程的科學(xué)管理是其重要的前提條件和依據(jù)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)進(jìn)行分析，實(shí)行了系主任及實(shí)驗(yàn)主任統(tǒng)一協(xié)調(diào)的教師責(zé)任制度。同時(shí)將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容劃分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)板塊，依照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分布情況組織四個(gè)小組分別對(duì)材料、器件、EDA以及工藝測(cè)試進(jìn)行管理，各組對(duì)其負(fù)責(zé)的工程進(jìn)行日常的設(shè)備維護(hù)及軟件的使用情況。落實(shí)責(zé)任的分工，在工程成立初期，安裝設(shè)備并進(jìn)行調(diào)試工作，同時(shí)針對(duì)設(shè)備的使用制定詳細(xì)的操作明細(xì)，并將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的流程及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)明細(xì)進(jìn)行整理[4]。

4.2實(shí)踐效果分析

微電子實(shí)驗(yàn)室的建立為學(xué)生提供了更好的《W習(xí)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室的利用已經(jīng)深入到各個(gè)教學(xué)階段以及畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，提升了主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力得到了良好的培養(yǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)該專業(yè)學(xué)習(xí)的信心。通過(guò)在校期間針對(duì)該專業(yè)的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生對(duì)集成電路設(shè)計(jì)及微電子器件的模擬及仿真等相關(guān)知識(shí)有了根底的掌握，為學(xué)生步入社會(huì)、進(jìn)入企業(yè)能夠更快的適應(yīng)崗位、熟練掌握操作技巧奠定了根底，對(duì)學(xué)生保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)具有積極作用。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)微電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力具有積極作用，并在發(fā)展微電子教學(xué)活動(dòng)中取得了良好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開(kāi)展，微電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)的要求也不斷發(fā)生變化，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中仍需要不斷的對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室工程的缺乏進(jìn)行及時(shí)改良，才能合乎該產(chǎn)業(yè)開(kāi)展的實(shí)際需求。

參考文獻(xiàn)

[1]李淑萍.微電子技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].西北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，05〔06〕：40-44.

[2]李建軍，王姝婭，張國(guó)俊，等.微電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2022，05