半導(dǎo)體技術(shù)全文(5篇)

【摘要】半導(dǎo)體科學(xué)是一門近幾十年迅猛發(fā)展起來的重要新興學(xué)科，是計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)、電子技術(shù)、雷達(dá)、自動(dòng)化技術(shù)等信息科學(xué)的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體制造是半導(dǎo)體工業(yè)的重要分支，是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】CDIO；半導(dǎo)體制造技術(shù)；課程改革；產(chǎn)業(yè)結(jié)合

一、工程教育（CDIO）模式

工程教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分，在國(guó)家工業(yè)化信息化進(jìn)程中，對(duì)獨(dú)立完整門類齊全的工業(yè)體系的形成與發(fā)展，有著不可替代的作用。CDIO工程教育模式是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，是以Conceive、Design、Implement、Operate（即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作）一系列從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的產(chǎn)業(yè)周期為載體，讓學(xué)生在理論和實(shí)踐間過渡，完成自主學(xué)習(xí)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)典型的工科專業(yè)，工程性和實(shí)踐性非常強(qiáng)，希望通過課程學(xué)習(xí)使得學(xué)生具有以下工程核心能力：（1）具有運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及工程知識(shí)的能力；（2）具有設(shè)計(jì)與開展實(shí)驗(yàn)，分析與解釋數(shù)據(jù)的能力；（3）具有開展工程實(shí)踐所需技術(shù)、技巧及使用現(xiàn)代工具的能力；（4）具有設(shè)計(jì)工程系統(tǒng)、組件或工藝流程的能力；（5）具有項(xiàng)目管理、有效溝通、領(lǐng)域整合與團(tuán)隊(duì)合作的能力；（6）具有發(fā)掘、分析、應(yīng)用研究成果基于工程教育理念的《半導(dǎo)體制造技術(shù)》課程改革◎潘穎司煒裴雪丹及綜合解決復(fù)雜工程問題的能力；（7）培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力；（8）具有基本工程倫理認(rèn)知，尊重多元觀點(diǎn)。

二、課程目標(biāo)與存在的問題

《制造》是面向高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門工程技術(shù)核心主干課程。本課程主要介紹半導(dǎo)體工藝流程、關(guān)鍵工藝步驟，以及相關(guān)領(lǐng)域的新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)，其目標(biāo)是培養(yǎng)掌握基礎(chǔ)理論，熟悉專業(yè)知識(shí)，了解技術(shù)前沿，拓展科技視野，并具有一定工藝設(shè)計(jì)、分析解決實(shí)際工藝問題的電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用型工程創(chuàng)新人才。隨著電子行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體器件微型化、高頻率、大功率、可靠性等要求的提高，半導(dǎo)體科學(xué)近幾十年的迅猛發(fā)展，《制造》內(nèi)容也隨之不斷充實(shí)，內(nèi)容繁雜、綜合性強(qiáng)、與實(shí)際工藝結(jié)合緊密。在這樣的現(xiàn)實(shí)情況下，《制造》課程的教學(xué)難度越來越大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（1）教學(xué)信息量大、課程學(xué)時(shí)有限，難以合理安排教學(xué)進(jìn)度；（2）工藝設(shè)備昂貴，課程實(shí)踐需求難以滿足；（3）理論知識(shí)抽象，與實(shí)際工業(yè)聯(lián)系不緊密，學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性難以提高；（4）課程考核形式單一，難以全面檢查教學(xué)成果。課程教學(xué)內(nèi)容、方法、考核等一系列問題的背后，根本原因是當(dāng)前《制造》課程的教學(xué)模式不盡合理，教學(xué)改革勢(shì)在必行。

三、課程建設(shè)思路

【摘要】當(dāng)前，我國(guó)的半導(dǎo)體制造已經(jīng)進(jìn)入28納米制程量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，所以很多工廠都引進(jìn)了相應(yīng)的設(shè)備，所引進(jìn)的相應(yīng)設(shè)備所使用的化學(xué)品量和相應(yīng)制程與以往有很大的不同。同時(shí)，在注重環(huán)保的理念下，相應(yīng)的排放規(guī)則也與以往有所不同，所以這就對(duì)其廢水處理有著嚴(yán)格的要求。論文首先介紹了先進(jìn)制程對(duì)廢水排放的影響，以及半導(dǎo)體先進(jìn)制程的廢水處理系統(tǒng)的變化，進(jìn)而為半導(dǎo)體先進(jìn)制程的廢水處理提供相應(yīng)參考。

【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體；先進(jìn)制程；廢水處理技術(shù)

1引言

2017年，我國(guó)的半導(dǎo)體工廠數(shù)量越來越多，目前的數(shù)量已經(jīng)能夠滿足社會(huì)發(fā)展的需求，而且在數(shù)量不斷增多的基礎(chǔ)上，也在不斷地研究更高水平的半導(dǎo)體。而對(duì)于這其中的處理部門而言，在生產(chǎn)過程中濕式蝕刻和化學(xué)機(jī)械研磨這兩個(gè)部門所消耗的水量較大，那么就會(huì)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)大量的廢水。因此，這就需要根據(jù)這兩個(gè)部門來研究其廢水處理技術(shù)，減少對(duì)水資源的浪費(fèi)，更好地保護(hù)環(huán)境。

2先進(jìn)制程對(duì)廢水排放的影響

在傳統(tǒng)情況下，濕式蝕刻一般會(huì)利用相應(yīng)的機(jī)械來完成濕式蝕刻的具體處理工序，所利用的機(jī)械是將數(shù)十個(gè)半導(dǎo)體送入機(jī)械中，然后對(duì)其進(jìn)行蝕刻和清洗。在這其中，化學(xué)品的更換標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)[1]：第一，實(shí)際的Lot數(shù)；第二，物理時(shí)間。無論先達(dá)到哪一個(gè)指標(biāo)，都會(huì)對(duì)其進(jìn)行換酸處理。在這種方法應(yīng)用下的化學(xué)品能夠反復(fù)使用，其沖洗則是按照Lot的具體情況來進(jìn)行，將對(duì)其完成沖洗后的水通過相應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行回收。而在先進(jìn)制程情況下，則開始利用SingleWafer這種機(jī)器，這類機(jī)器的構(gòu)成更為精密，其化學(xué)品處理方式與傳統(tǒng)的機(jī)械處理并不相同，此類機(jī)器中可能會(huì)有幾種不同的制程，例如，清洗、噴氫氟酸，等等。因此，濕式蝕刻部門的廢水總量就開始有所下降，其能夠進(jìn)行回收的水量也與以往相比有所下降。大多數(shù)情況下，利用這類機(jī)器時(shí)沒有產(chǎn)生任何回收水，一些化學(xué)品在這種情況下，也不能夠反復(fù)使用，其化學(xué)品的用量有所增長(zhǎng)，廢水的濃度增加。光照部門在應(yīng)用先進(jìn)制程后，其酸堿的廢水并沒有過多改變，其芯片變得復(fù)雜，并且其廢水中的各類廢物，如單乙基醚丙二醇等廢液有所增多，其曝光次數(shù)也明顯增多，排水總量有所增加。

3化學(xué)品用量的變化

摘要：“半導(dǎo)體物理”是微電子科學(xué)與工程等工學(xué)專業(yè)最重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)人才培養(yǎng)的要求，筆者以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，通過改革授課方式、授課內(nèi)容以及借助于多種媒體教學(xué)手段進(jìn)行理論、實(shí)踐和創(chuàng)新為一體的半導(dǎo)體物理教學(xué)改革和實(shí)踐，不但提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，而且增強(qiáng)了學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)踐問題的能力。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體物理；工程教育；教學(xué)改革；工程實(shí)踐

工程教育專業(yè)認(rèn)證是工程教育質(zhì)量的重要保障，有利于促進(jìn)工程教育改革，提高工程教育質(zhì)量，增強(qiáng)工程教育人才適應(yīng)社會(huì)的能力。半導(dǎo)體物理作為半導(dǎo)體科學(xué)的理論基礎(chǔ)，是微電子科學(xué)與工程、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)等工程教育專業(yè)所必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)解決實(shí)際工程問題的能力具有重要的作用。然而現(xiàn)有半導(dǎo)體物理的教學(xué)方式仍以注重理論知識(shí)傳授為主，忽略了學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能滿足國(guó)家工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。為了解決這種以理論教學(xué)為主而忽略工程實(shí)踐的關(guān)鍵性問題，學(xué)校以CDIO即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）的工程教育理念為指導(dǎo)，將理論、實(shí)踐、創(chuàng)新融為一體，構(gòu)建符合現(xiàn)代工程教育的半導(dǎo)體物理教學(xué)，通過融入工程教育思路的半導(dǎo)體物理教學(xué)改革，全面提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和解決工程實(shí)踐問題的能力。

一、半導(dǎo)體物理教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.課程注重理論知識(shí)講授，學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力不足

目前半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)過程以理論講授為主，主要講解基本物理概念和理論，缺乏與實(shí)踐結(jié)合的綜合性案例分析來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐。雖然筆者所在學(xué)校已在整個(gè)半導(dǎo)體物理的教學(xué)過程引入了研究性學(xué)習(xí)的思想，將科研中涉及半導(dǎo)體物理的主要知識(shí)點(diǎn)融入教學(xué)中，但學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)解決半導(dǎo)體材料、工藝和器件中問題的能力還不夠。學(xué)生還需在老師的指導(dǎo)下進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)踐和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，提高工程設(shè)計(jì)意識(shí)和綜合工程設(shè)計(jì)的能力。

2.課程知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高

1電子技術(shù)課程的重要性

在教學(xué)過程中盡可能將知識(shí)融入生活，使學(xué)習(xí)更加輕松易懂。在課堂教學(xué)中，要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和方法。比如在學(xué)習(xí)第一章半導(dǎo)體器件的課程中，首先要告訴學(xué)生了解和掌握各種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性和參數(shù)的重要性。電子器件是由半導(dǎo)體制成的，而半導(dǎo)體是怎么定義的呢？通過學(xué)習(xí)可以了解到自然界中物質(zhì)根據(jù)導(dǎo)電能力大小可分為半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體，其中我們利用半導(dǎo)體具有熱敏、光敏、摻雜、壓敏性、磁敏性、氣敏性等各種特性，可以制作出種類繁多的半導(dǎo)體器件，例如：常用的二極管、雙極結(jié)型晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。這些半導(dǎo)體器件被廣泛應(yīng)用在各種信號(hào)的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

2要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣

教學(xué)中要提倡科學(xué)探究與合作，讓學(xué)生學(xué)會(huì)交流與合作，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，增強(qiáng)“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”意識(shí)。這樣可以讓學(xué)生十分投入并且對(duì)它產(chǎn)生興趣，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新欲望。因此在教學(xué)半導(dǎo)體器件時(shí)為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者提出了幾個(gè)問題讓學(xué)生思考：PN結(jié)是怎么形成的，它為什么具有單向?qū)щ娦裕慷O管與PN結(jié)有什么聯(lián)系等等，讓學(xué)生帶著問題去聽課。當(dāng)講到“在純凈的半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，可形成P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是空穴，N型半導(dǎo)體中多數(shù)截流子是自由電子，當(dāng)采用適當(dāng)?shù)墓に噷型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體做在同一片基片上，在它們的交界面，當(dāng)漂移運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散動(dòng)達(dá)到平衡時(shí)，在交界面形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，這就是PN結(jié)”這個(gè)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生就會(huì)認(rèn)真去聽，教學(xué)效果會(huì)更好一些。

3把電子技術(shù)教學(xué)帶出課堂

電子技術(shù)的發(fā)展與生活是分不開的，生活中處處都體現(xiàn)著電子技術(shù)。因此，在教學(xué)時(shí)，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將課堂搬到室外。比如說做一次有趣的實(shí)驗(yàn)，利用二極管的單向?qū)щ娞匦詼y(cè)一下它的正負(fù)極的問題，告訴學(xué)生二極管其實(shí)就是在PN結(jié)的兩端各接一條引出線，再封裝在管殼里。現(xiàn)在的課堂過于單調(diào)枯燥，許多人將電子技術(shù)視為一門需要去死記硬背的學(xué)科，其實(shí)不然，它可以是生動(dòng)有趣的，適當(dāng)進(jìn)行課外實(shí)踐，也是踐行“可持續(xù)發(fā)展”教育理念的具體體現(xiàn)。

4關(guān)注電子技術(shù)未來發(fā)展

摘要：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代信息社會(huì)的基石，是契合節(jié)能減排、智能制造、信息安全等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，支撐新一代移動(dòng)通信、新能源汽車、高速軌道列車、能源互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)核心材料和電子元器件產(chǎn)業(yè)，是支撐當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的核心和基石。天津下一步應(yīng)加強(qiáng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)承接平臺(tái)建設(shè)，確保轉(zhuǎn)移來津項(xiàng)目留得住、發(fā)展好，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，加快推進(jìn)承接北京非首都功能疏解。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體;信創(chuàng)產(chǎn)業(yè);非首都功能疏解

0引言

我國(guó)目前正處于快速夯實(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)科技基礎(chǔ)的重要階段，加快半導(dǎo)體材料、器件與應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化仍然是目前我國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)?！笆濉币詠?，我國(guó)各級(jí)政府部門出臺(tái)了多個(gè)科技領(lǐng)域相關(guān)政策，以及由國(guó)家指導(dǎo)性政策衍生的多個(gè)具體實(shí)施規(guī)劃及舉措，旨在促進(jìn)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向提供戰(zhàn)略性建議[1]。

1半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局處于重塑期

從全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局來看，美國(guó)仍然是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家，擁有科銳、道康寧等公司，其技術(shù)創(chuàng)新成果及產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居全球首位；韓國(guó)作為后發(fā)地區(qū)，在技術(shù)引進(jìn)與自我創(chuàng)新相結(jié)合的推動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，韓國(guó)在半導(dǎo)體市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位，擁有三星、LG等知名企業(yè)；歐洲的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈完整，恩智浦、英飛凌和意法半導(dǎo)體等公司實(shí)力出眾；日本在化學(xué)材料、核心零部件領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先水平，擁有富士電機(jī)、羅姆等著名企業(yè)。由于歐盟和日本產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)走弱趨勢(shì)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局重塑再一次到來[2]。