半导体技术全文(5篇)

【摘要】半导体科学是一门近几十年迅猛发展起来的重要新兴学科，是计算机、通讯技术、电子技术、雷达、自动化技术等信息科学的基础。半导体制造是半导体工业的重要分支，是集成电路产业的基础。

【关键词】CDIO；半导体制造技术；课程改革；产业结合

一、工程教育（CDIO）模式

工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在国家工业化信息化进程中，对独立完整门类齐全的工业体系的形成与发展，有着不可替代的作用。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是以Conceive、Design、Implement、Operate（即构思、设计、实现、运作）一系列从产品研发到产品运行的产业周期为载体，让学生在理论和实践间过渡，完成自主学习。电子科学与技术专业是一个典型的工科专业，工程性和实践性非常强，希望通过课程学习使得学生具有以下工程核心能力：（1）具有运用数学、自然科学及工程知识的能力；（2）具有设计与开展实验，分析与解释数据的能力；（3）具有开展工程实践所需技术、技巧及使用现代工具的能力；（4）具有设计工程系统、组件或工艺流程的能力；（5）具有项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力；（6）具有发掘、分析、应用研究成果基于工程教育理念的《半导体制造技术》课程改革◎潘颖司炜裴雪丹及综合解决复杂工程问题的能力；（7）培养终身学习的习惯与能力；（8）具有基本工程伦理认知，尊重多元观点。

二、课程目标与存在的问题

《制造》是面向高校电子科学与技术专业的一门工程技术核心主干课程。本课程主要介绍半导体工艺流程、关键工艺步骤，以及相关领域的新工艺、新设备、新技术，其目标是培养掌握基础理论，熟悉专业知识，了解技术前沿，拓展科技视野，并具有一定工艺设计、分析解决实际工艺问题的电子科学与技术领域应用型工程创新人才。随着电子行业对半导体器件微型化、高频率、大功率、可靠性等要求的提高，半导体科学近几十年的迅猛发展，《制造》内容也随之不断充实，内容繁杂、综合性强、与实际工艺结合紧密。在这样的现实情况下，《制造》课程的教学难度越来越大，主要体现在以下几个方面（1）教学信息量大、课程学时有限，难以合理安排教学进度；（2）工艺设备昂贵，课程实践需求难以满足；（3）理论知识抽象，与实际工业联系不紧密，学生的积极性和创造性难以提高；（4）课程考核形式单一，难以全面检查教学成果。课程教学内容、方法、考核等一系列问题的背后，根本原因是当前《制造》课程的教学模式不尽合理，教学改革势在必行。

三、课程建设思路

【摘要】当前，我国的半导体制造已经进入28纳米制程量产节点，所以很多工厂都引进了相应的设备，所引进的相应设备所使用的化学品量和相应制程与以往有很大的不同。同时，在注重环保的理念下，相应的排放规则也与以往有所不同，所以这就对其废水处理有着严格的要求。论文首先介绍了先进制程对废水排放的影响，以及半导体先进制程的废水处理系统的变化，进而为半导体先进制程的废水处理提供相应参考。

【关键词】半导体；先进制程；废水处理技术

1引言

2017年，我国的半导体工厂数量越来越多，目前的数量已经能够满足社会发展的需求，而且在数量不断增多的基础上，也在不断地研究更高水平的半导体。而对于这其中的处理部门而言，在生产过程中湿式蚀刻和化学机械研磨这两个部门所消耗的水量较大，那么就会在生产过程中出现大量的废水。因此，这就需要根据这两个部门来研究其废水处理技术，减少对水资源的浪费，更好地保护环境。

2先进制程对废水排放的影响

在传统情况下，湿式蚀刻一般会利用相应的机械来完成湿式蚀刻的具体处理工序，所利用的机械是将数十个半导体送入机械中，然后对其进行蚀刻和清洗。在这其中，化学品的更换标准有两个[1]：第一，实际的Lot数；第二，物理时间。无论先达到哪一个指标，都会对其进行换酸处理。在这种方法应用下的化学品能够反复使用，其冲洗则是按照Lot的具体情况来进行，将对其完成冲洗后的水通过相应系统进行回收。而在先进制程情况下，则开始利用SingleWafer这种机器，这类机器的构成更为精密，其化学品处理方式与传统的机械处理并不相同，此类机器中可能会有几种不同的制程，例如，清洗、喷氢氟酸，等等。因此，湿式蚀刻部门的废水总量就开始有所下降，其能够进行回收的水量也与以往相比有所下降。大多数情况下，利用这类机器时没有产生任何回收水，一些化学品在这种情况下，也不能够反复使用，其化学品的用量有所增长，废水的浓度增加。光照部门在应用先进制程后，其酸碱的废水并没有过多改变，其芯片变得复杂，并且其废水中的各类废物，如单乙基醚丙二醇等废液有所增多，其曝光次数也明显增多，排水总量有所增加。

3化学品用量的变化

1电子技术课程的重要性

在教学过程中尽可能将知识融入生活，使学习更加轻松易懂。在课堂教学中，要改变学生的学习方式和方法。比如在学习第一章半导体器件的课程中，首先要告诉学生了解和掌握各种半导体器件的结构、工作原理、特性和参数的重要性。电子器件是由半导体制成的，而半导体是怎么定义的呢？通过学习可以了解到自然界中物质根据导电能力大小可分为半导体、导体和绝缘体，其中我们利用半导体具有热敏、光敏、掺杂、压敏性、磁敏性、气敏性等各种特性，可以制作出种类繁多的半导体器件，例如：常用的二极管、双极结型晶体管、场效应晶体管等。这些半导体器件被广泛应用在各种信号的检测、转换和自动控制系统中。

2要激发学生学习电子技术的兴趣

教学中要提倡科学探究与合作，让学生学会交流与合作，改变学生的学习方式，增强“学生是学习的主人”意识。这样可以让学生十分投入并且对它产生兴趣，而且有利于培养学生学习知识的主动性、积极性、创新意识与创新欲望。因此在教学半导体器件时为了提高学生的学习兴趣，笔者提出了几个问题让学生思考：PN结是怎么形成的，它为什么具有单向导电性？二极管与PN结有什么联系等等，让学生带着问题去听课。当讲到“在纯净的半导体中掺入不同的杂质，可形成P型半导体和N型半导体，P型半导体中多数载流子是空穴，N型半导体中多数截流子是自由电子，当采用适当的工艺将P型半导体和N型半导体做在同一片基片上，在它们的交界面，当漂移运动和扩散动达到平衡时，在交界面形成了一个相对稳定的空间电荷区，这就是PN结”这个内容时，学生就会认真去听，教学效果会更好一些。

3把电子技术教学带出课堂

电子技术的发展与生活是分不开的，生活中处处都体现着电子技术。因此，在教学时，可以根据教学内容将课堂搬到室外。比如说做一次有趣的实验，利用二极管的单向导电特性测一下它的正负极的问题，告诉学生二极管其实就是在PN结的两端各接一条引出线，再封装在管壳里。现在的课堂过于单调枯燥，许多人将电子技术视为一门需要去死记硬背的学科，其实不然，它可以是生动有趣的，适当进行课外实践，也是践行“可持续发展”教育理念的具体体现。

4关注电子技术未来发展

摘要：“半导体物理”是微电子科学与工程等工学专业最重要的一门专业基础课程。为了适应工程教育专业认证对人才培养的要求，笔者以CDIO工程教育理念为指导，通过改革授课方式、授课内容以及借助于多种媒体教学手段进行理论、实践和创新为一体的半导体物理教学改革和实践，不但提高了学生主动学习的积极性，而且增强了学生综合利用所学知识解决工程实践问题的能力。

关键词：半导体物理；工程教育；教学改革；工程实践

工程教育专业认证是工程教育质量的重要保障，有利于促进工程教育改革，提高工程教育质量，增强工程教育人才适应社会的能力。半导体物理作为半导体科学的理论基础，是微电子科学与工程、集成电路设计与集成系统等工程教育专业所必修的专业基础课程，对学生深入学习专业知识，增强解决实际工程问题的能力具有重要的作用。然而现有半导体物理的教学方式仍以注重理论知识传授为主，忽略了学生工程实践能力和创新能力的培养，不能满足国家工程教育专业认证的要求。为了解决这种以理论教学为主而忽略工程实践的关键性问题，学校以CDIO即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的工程教育理念为指导，将理论、实践、创新融为一体，构建符合现代工程教育的半导体物理教学，通过融入工程教育思路的半导体物理教学改革，全面提升学生创新意识和解决工程实践问题的能力。

一、半导体物理教学现状分析

1.课程注重理论知识讲授，学生解决复杂工程问题的能力不足

目前半导体物理课程的教学过程以理论讲授为主，主要讲解基本物理概念和理论，缺乏与实践结合的综合性案例分析来指导学生进行工程实践。虽然笔者所在学校已在整个半导体物理的教学过程引入了研究性学习的思想，将科研中涉及半导体物理的主要知识点融入教学中，但学生应用所学的理论知识解决半导体材料、工艺和器件中问题的能力还不够。学生还需在老师的指导下进一步进行实践和创新能力的训练，提高工程设计意识和综合工程设计的能力。

2.课程知识点繁多，学生主动学习的积极性不高

摘要：半导体产业是现代信息社会的基石，是契合节能减排、智能制造、信息安全等国家重大战略需求，支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、能源互联网等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件产业，是支撑当前经济社会发展和保障国家安全的基础性、战略性和先导性产业，是信创产业的核心和基石。天津下一步应加强半导体产业重点承接平台建设，确保转移来津项目留得住、发展好，推动经济高质量发展，加快推进承接北京非首都功能疏解。

关键词：半导体;信创产业;非首都功能疏解

0引言

我国目前正处于快速夯实半导体产业科技基础的重要阶段，加快半导体材料、器件与应用技术的开发及其产业化仍然是目前我国发展半导体产业的首要任务。“十三五”以来，我国各级政府部门出台了多个科技领域相关政策，以及由国家指导性政策衍生的多个具体实施规划及举措，旨在促进我国半导体产业及技术的发展，为我国半导体产业的发展方向提供战略性建议[1]。

1半导体产业发展现状

1.1全球半导体产业格局处于重塑期

从全球半导体产业区域竞争格局来看，美国仍然是全球半导体产业综合实力最强的国家，拥有科锐、道康宁等公司，其技术创新成果及产业规模位居全球首位；韩国作为后发地区，在技术引进与自我创新相结合的推动下，产业发展态势良好，韩国在半导体市场处于领先地位，拥有三星、LG等知名企业；欧洲的半导体产业链完整，恩智浦、英飞凌和意法半导体等公司实力出众；日本在化学材料、核心零部件领域处于全球领先水平，拥有富士电机、罗姆等著名企业。由于欧盟和日本产业正呈现走弱趋势，全球半导体产业格局重塑再一次到来[2]。