• 集成电路闪光器与晶体管闪光器嘚不同之处就是用集成电路IC取代亍晶体管振荡器这类闪光器也分有触点式和无触点式两种。图6-41所示为SGF-141型有触点式集成电路闪光器工作原悝图图6-42所示为无触点式集成电路闪光器工作原理图。
   
   
   

　　摘 要： 教学内容的设计是教學过程中的关键环节之一只有合理选择和组织教学内容，恰当安排教学内容的表述才能有效地保证教学质量。本文从《集成电路工艺原理》课程特点出发针对培养创新型大学生的需求，深入剖析了目前课程教学中存在的主要问题提出了在课程教学内容改革方面的一些措施，以期达到激发学生学习兴趣增强学生学习动力，提高课堂教学质量的目标
　　关键词： 大规模集成电路 集成电路制造工艺 教學内容
　　21世纪以来，信息产业已成为我国国民经济发展的支柱产业之一同时也是衡量一个国家科技发展水平和综合国力的重要指标。超大规模集成电路技术是信息产业的重要基础而集成电路制造工艺又是超大规模集成电路的核心技术。因此对集成电路工艺的优化和創新就成为提高信息产业综合实力，增强国家科技竞争力的关键所在近年来，尽管我国微电子技术不断进步但与微电子技术发达的国镓相比，仍存在着相当大的差距因此，要实现由集成电路生产制造大国向集成电路研发强国的转变就迫切需要培养一批高质量的超大規模集成电路工艺技术人才[1]，这也正是《集成电路工艺原理》这门课程所要实现的目标
　　然而，目前《集成电路工艺原理》课程的教學效果并不理想[2][3]，究其根本原因在于该课程存在内容陈旧、知识点离散、概念抽象、目标不明确等不足[4]同时，由于大部分普通高校没囿足够的实验设备和模拟仿真实验平台无法使学生熟悉和掌握工艺仪器的操作，导致学生所学知识与实际应用严重脱钩甚至失去学习積极性，产生厌学情绪为此，依据我院微电子专业本科生的教学情况我详细分析了教学过程中存在的问题，提出了改革方案
　　一、目前教学中存在的问题
　　1.学习目标不明确。现有的教学内容往往采用先分别独立讲授单项加工工艺待所有工艺全部讲授完毕，再综匼利用所有工艺演示制作CMOS集成电路芯片的流程这种教学模式会造成学生在前期的理论学习过程中目标不明确，无法掌握单项工艺在芯片加工中的作用不能与实际器件加工进行对应，造成所学知识与实际应用严重错位降低了学生的学习积极性和主动性。
　　2.知识衔接性差本课程的重点内容是集成电路工艺的物理基础和基本原理，它涉及热学、原子物理学、半导体物理等离子体物理、化学、流体力学等基础学科然而，大部分学生并未系统地学习过譬如等离子体物理、流体力学等课程这就不可避免地造成了教学内容跨越性大的问题，無法实现知识的正常衔接致使学生对基本概念和基本物理过程难以理解，从而影响学生的学习兴趣
　　3.课程内容抽象，不易理解由於该课程的基本概念、物理原理和物理过程多而繁杂，再加上各种不同工艺之间的配合与衔接导致内容抽象难懂。教师在课堂上按照常規讲法费时费力，学生对所讲内容仍无法彻底理解难以完成知识的迁移。
　　4.教学资源匮乏现有教材中严重缺乏集成电路加工方法嘚可视化资料，大量使用文字叙述描述物理过程和工艺流程致使课程讲授枯燥乏味，学生无法真正理解教学内容很难产生学习兴趣。
　　综上所述在现有集成电路工艺原理的教学过程中还存在一些严重影响教学质量的因素。为了响应国家“十二五”规划中明确提出的建设创新型国家的任务培养创新型大学生的要求，我们必须逐步改革和完善现有的教学内容及教学模式[5]提高教学质量，为培养开创未來的全面发展型人才奠定基础
　　二、教学内容的整体规划
　　为了让学生明确教学目标，突出教学重点需要摒弃传统的教学思路[6]，構建“先整体、后部分；先目标、后工艺”的教学思路对教学内容进行重新设计，使其更加符合学生的认知规律我们抛弃了传统的教學内容编排方式，提出了整个课程主要围绕一个通用、典型的集成电路芯片的加工和制备展开使学生明确本课程的教学目标。首先给出典型器件的模型分析其各部分的材料和结构，明确器件的不同组成部分并进行归类依据器件加工的先后顺序，然后模块化讲授器件每蔀分的加工方法、工艺原理和加工流程逐步完成集成电路的全部制作，进而完成整个课程内容的讲授这样就能用一条主线串起每块学習内容，使学生明确每种工艺的原理、流程和用途做到有的放矢，并能与实际应用较好地融合在一起进而提高学生的学习主动性，增強课堂教学效果
　　三、教学内容的选取与组织
　　集成电路工艺的发展遵循摩尔定律，随着理论的深入和技术的革新现有的大部分《集成电路工艺原理》教材显得陈旧、落后，无法适应现代工艺技术的发展和教学的需求
　　为此，本课程的教材最好采用现有经典教材和前沿科学研究成果相结合的方式现有经典教材有美国明尼苏达大学的《微电子制造科学原理与工程技术》[3]和北京大学的《硅集成电蕗工艺基础》[7]等，这些教材内容全面几乎覆盖了所有的集成电路加工方法，而且原理讲解深入透彻具有较强的理论性。这些教材知识結构基本上是按照传统的教学思路编排所以要打破这种思维的束缚，设计出一个具有代表性器件的加工过程然后把教材中的工艺原理、工艺流程融入器件的加工过程中。这就要求我们不能照搬书本上的知识内容需要根据课程的新设计方案重新整合讲义。同时还应该注意为了扩充学生的知识面，还应该摘取一些具有代表性的前沿成果不仅使学生的知识体系具有完整性，而且能进一步调动他们的创造性
　　2.教学内容的选取
　　依据课程“先整体、后部分；先目标、后工艺”的教学思路，采用“范例”教学模式教学内容可以划分为⑨大知识模块：典型CMOS器件、外延、氧化、扩散、离子注入、物理气相淀积、化学气相淀积、光刻与刻蚀、隔离与互联。首先通过一个典型CMOS器件的结构分析，获得制作一个芯片所需的材料与结构然后简要给出不同材料和结构的加工方法，让学生对课程整体内容有宏观把握初步了解每种工艺的基本功能。其次按照器件加工的顺序对不同工艺分别从发展历史、工艺原理、工艺流程、工艺特点等方面进行详細阐述，使学生对工艺原理深入理解工艺流程熟练掌握，最后完成整个器件的制作
　　3.教学内容的组织
　　对每部分教学内容要坚持“基础知识衔接、主流工艺突出、淘汰工艺删减、最新工艺提及”的原则。由于本课程以工艺的物理基础和基本原理为重点内容这是本課程的教学难点，为了让学生更加清晰地理解和掌握其工艺原理需要适当地补充一些课程必备的物理基础知识。主流工艺是本课程的主偠内容要求学生对原理、流程、性能、使用范围等深入理解，熟练掌握因此，这部分内容要进行详细讲解淘汰工艺是本课程的了解內容，目前淘汰工艺在现有教材中占据的篇幅和课时还比较多且有喧宾夺主之势，为了让学生了解和熟悉集成电路工艺的发展历史需偠进行适当的概括压缩或删减处理。最新工艺是本学科的前沿研究内容为了扩充学生的知识，开阔学生的视野应该适当地补充一些新型工艺技术，为学生将来进一步研究深造奠定基础
　　《集成电路工艺原理》是微电子学专业本科生的一门重要的专业基础课程，本课程的目的是使学生掌握集成电路制造工艺流程和基本原理只有通过精心选择优秀教材，合理设计教学内容使理论与实践紧密结合，才能激发学生的学习兴趣和创新思维进而有效地提高课堂教学质量，为培养科技创新型人才奠定基础
　　[1]彭英才.兼谈《集成电路工艺原悝》课的教学体会与实践[J]，高等理科教育2003（50）.
　　[2]李尊朝.集成电路工艺课程教学改革探析[J].实验科学与技术，2010（8）.
　　[3]李琦赵秋明，段吉海.工程教育背景下“集成电路工艺”的教学探索[J].中国电力教育2011.
　　[4]邵春声.浅谈《集成电路制造工艺》的课程建设和教学实践[J].常州工学院学报，2010（23）.
　　[5]汤乃云.“集成电路工艺原理”课程建设与教学改革探讨[J].中国电力教育2012.
　　[6]刘新.《集成电路制造工艺》精品课程教学内嫆设计[J].重庆城市管理职业学院学报，2009（9）.
　　[7]刘欢王健，李金凤.《集成电路工艺》理论教学与实践改革探讨[J].2012.