西安電子科技大學微電子學院實驗教學中心

西安電子科技大學是以信息和電子學科為主，工、理、管、文、經多學科協調發展的全國重點大學，直屬國家教育部，是國家列入“211工程”重點建設的高校之一。

基本介紹

• 中文名：西安電子科技大學微電子學院實驗教學中心
• 所在城市：西安
• 始建於：1959
• 開設實驗項目：37個

基本介紹

西安電子科技大學的半導體專業始建於1959年，是全國首批建立半導體專業的工科院校之一。經過50年的建設與發展，西電科大已經成為我國培養微電子專門人才的重要基地。現有“微電子學與固體電子學”、“積體電路系統設計”等博士、碩士學科點，有“微電子學”、“積體電路設計與集成系統”和“電子科學與技術”等本科專業。“微電子學與固體電子學”2001年被評為國家重點學科，2007年通過了首批國家重點學科評估，同時所屬一級學科“電子科學與技術”也被評為國家重點學科。2003年西電科大成為全國首批設立的9家國家積體電路人才基地之一，是得到教育部、科技部資助的5家基地之一。

理論與實踐的高度結合是微電子科學的核心所在，實驗教學是培養高水平、高素質、強能力的微電子合格人才的重要環節。西安電子科技大學微電子實驗教學中心起源於1959年建立的“半導體物理與器件”實驗室和“半導體材料”實驗室，以及1968年建立的“半導體積體電路工藝試驗線”。經過50年來與西電科大微電子學科的同步發展和持續建設，已經形成一個教學體系相對完整、教學設施齊全、師資力量雄厚、帶頭示範作用顯著、在我國高校具有代表性的微電子實驗教學基地。

實驗教學體系

中心自成立以來，始終堅持以微電子產業的人才需求為牽引，遵循微電子科學的內在客觀規律和發展脈絡，通過理論教學與實驗教學相結合來加強基礎，以物理、工藝和設計相結合來拓寬口徑，以教學與科學研究、學科建設和對外交流相結合來促進發展，致力於培養基礎紮實、知識面廣、實踐能力強、綜合素質高的微電子專門人才，以滿足我國國民經濟發展和國防建設對微電子人才的迫切需求。

中心已經建立了一套相對完整並行之有效的微電子實驗教學體系。該體系由半導體專業基礎實驗、EDA實驗、工藝實驗、創新實踐四大模組所組成，覆蓋現代微電子產業技術鏈的主要環節，兼顧物理、器件、工藝、設計等多方面的微電子人才培養要求，具有綜合性、適用性和創新性等鮮明特色。

專業基礎實驗側重於半導體物理效應、半導體材料基本特性和半導體器件基本參數的測試與分析，目的是加深學生對半導體基本理論的理解，掌握半導體特性的測試方法和測試儀器的使用方法，完成形式包括半導體專業實驗課、理論課程的實驗課時等。

工藝實驗要求學生自己動手完成半導體基本工藝的操作，製造出具備一定功能的微電子器件，並對其進行測試驗證。基本工藝包括擴散、氧化、蒸發、光刻、刻蝕、金屬化等，可製作的器件包括晶體三極體、積體電路放大器等，目的是培養學生對半導體器件與積體電路製造流程的認識與感知，完成形式主要是生產實習、工藝課實習等。

設計實踐則要求學生自行設計積體電路和半導體分立器件的版圖，並進行各種仿真驗證，目的是讓學生初步掌握微電子器件的設計流程和典型設計軟體的使用方法，完成形式包括EDA實踐課、課程設計、理論課程的上機實踐等。

微電子技術的發展日新月異，對微電子人才的要求不斷提升，所以微電子實驗教學也必須與時俱進。中心積極開展實驗技術、內容、方法和手段的研究與探索，不斷推動微電子實驗教學的改革與創新，取得了豐碩的成果。中心教師近5年來共承擔了教育部和陝西省的教學改革與教學研究項目14項，發表教學研究和改革論文18篇，獲得陝西省教育教學成果獎4項、精品課程1門、雙語教學示範課程1門，獲得校級精品課程2門。目前中心正在積極探索將微電子器件的設計、驗證、分析、製造、測試等有機結合起來的“一條龍”式實驗教學體系，使微電子的各個實驗教學環節前後貫通，相互銜接，進一步提升實驗教學的綜合性和系統性。

實驗教學設施

微電子實驗教學中心以西安電子科技大學國家積體電路人才培養基地和微電子學院為依託，已擁有較為齊全的實驗教學儀器設備和軟硬體條件，為微電子人才培養提供了良好的實驗訓練平台。中心由“專業基礎實驗室”、“超淨工藝實驗室” 、“EDA中心”和“創新實踐實驗室”四部分所組成，分別與培養體系中“基礎實驗”、“EDA套用”、“綜合訓練”以及“研究創新”四個層次相對應。現有實驗室總建築面積約3370平方米，設備總價值達6730萬元，

“專業基礎實驗室”具備半導體物理效應測試、半導體材料特性測試、半導體器件結構參數測試和積體電路基本參數測試等儀器設備條件，建築面積590平方米，儀器設備280台套，已開設實驗項目37個，可供200個學生同時進行實驗，年接納學生人數為5000多人次，面向微電子類專業，也對材料類、物理類、光電子類等專業開放。

“超淨工藝實驗室”具有半導體器件與積體電路關鍵製造工藝設備，涵蓋清洗、氧化、擴散、蒸發、濺射、光刻、CVD、刻蝕等11道主要工序，建築面積1800平方米，設備總價值超過6000萬元，可供微電子類、材料類、物理類、精密儀器類等專業的學生進行生產實習和畢業設計，每年接納學生能力為1200人次左右。目前，西安電子科技大學是國內擁有較完整的“超淨工藝實驗室”的少數高校之一。

“EDA中心”具備性能先進的積體電路設計硬體和功能齊全的積體電路設計軟體，可以完成各種積體電路的邏輯設計、結構設計、電路設計、版圖設計和仿真驗證。該中心建築面積為910平方米，不僅為微電子專業學生提供上機實踐、課程設計和畢業設計的條件，而且為電路類、計算機類、通信類、信息處理類等專業的學生提供設計實踐服務，每年接納學生能力為15000人次左右。

“創新實踐實驗室”以學生課外科技學術活動為載體，以專設的創新實踐實驗室和其它實驗室為平台，按照動員、培訓、選拔、訓練、項目實施與驗收等程式有計畫地開展創新實踐活動，培養學生的創新意識與能力。

中心積極促進實驗教學與科學研究、學科建設的互促共贏，同時與國內外微電子知名企業建立合作共建關係，不僅穩定和加強了教師隊伍，而且拓寬了實驗室建設與維護經費的來源，使中心步入良性循環的發展軌道。近五年來，學校為中心投入“211工程”學科建設資金、實驗室建設專項經費等928萬元；國際知名微電子企業英飛凌公司贈送給中心的刻蝕機和晶圓檢測機，價值達65萬美元；871廠贈送中心二手工藝設備12台套。另外，藉助於國家積體電路人才基地的校企合作計畫，中心獲得了世界三大EDA廠商免費贈送的全套EDA設計軟體，大大增強了中心的積體電路設計訓練能力。

實驗教學隊伍

中心目前已形成了一支學術水平高、理論與實驗結合能力強、年齡與知識結構合理、勇於創新、愛崗敬業的師資隊伍，現有專職教師22人，兼職教師21人，其中具有博士學位的教師占教師總數的58%，具有碩士學位的教師占教師總數的93%以上。

中心主任莊奕琪教授、博士生導師，曾在我校半導體積體電路工藝實驗線工作12年，具有豐富的微電子教學經驗，負責中心總體的規劃、建設和管理。

中心副主任張玉明教授、博士生導師，長期從事微電子領域的教學和研究工作，負責中心具體教學過程的實施。

中心教學指導委員會主任張鶴鳴教授、博士生導師，是西電科大半導體專業實驗室的創始人之一，具有40多年微電子實驗教學經歷，主要負責中心教學計畫的制訂與審核以及教學實施過程的監督指導。

柴常春教授、博士生導師，著有《微電子學實驗教程》和《微電子技術實驗教程》等實驗教材，主要負責南校區專業基礎實驗室的建設和管理。

李躍進教授，長期工作在微電子工藝實驗的第一線，主要負責中心超淨工藝實驗室的建設和管理。

馬佩軍副教授，在積體電路設計方面具有豐富的教學和研究經驗，主要負責EDA實踐中心的建設和管理。

中心倡導“理論聯繫實際、學術與技術並重、基礎教學與科學研究相結合”的良好教風，鼓勵教師積極參加科學研究，取得豐碩成果。近五年來，中心教師共承擔了科研項目219項，年均科研經費超過2000萬元，獲得國家科技進步二等獎1項，省部級科技成果獎9項，授權發明專利14項，在國內外重要刊物發表SCI/EI檢索論文341篇，出版教材和專著13部，編寫講義5部, 其中“十一五”國家級規劃教材2部。實驗教學與科學研究的緊密結合，推動了教學內容和教學方法的與時俱進，加強了實驗教學的先進性和創新性，也促進了中心教師學術水平和技術能力的不斷提高。

中心重視實驗教學隊伍能力的提高，並採取了具體有效的措施。如鼓勵青年教師在職攻讀博士學位，派遣青年教師赴國內外培訓，邀請校內外具有豐富教學和實驗經驗的專家、學者來中心示範講學，舉辦青年教師講課競賽和課件評比，使青年教師的教學水平不斷提升。

為促進實驗教學的內容和形式符合產業發展的需求，中心積極邀請國外微電子知名企業的專家前來中心授課、舉辦學術講座或進行專項培訓。英飛凌（西安）有限公司的富保羅博士每年為中心講授《數字積體電路低功耗設計》課程，其中有30學時為上機實踐。

實驗教學成效

經過中心的實驗教學訓練，學生們掌握了半導體的基本測試技術、微電子器件的工藝流程和積體電路設計的主要工具，鍛鍊了實驗動手能力，加深了專業基礎知識的理解，拓寬了知識面，同時也培養了自主學習能力和創新發展意識，推動了相近學科知識的交叉融合，達到了良好的教學效果。

2007年，在教育部組織對全國15家國家積體電路人才培養基地階段檢查中，西安電子科技大學“國家積體電路人才培養基地”被評為優秀，名列第三。

中心主要服務的本科專業 “微電子學”、“積體電路設計與積體電路系統”和“電子科學與技術”均為陝西省名牌專業。其中，“微電子學”和“積體電路設計與集成系統”專業在2007年分別被評為國家級一類特色專業和國家級二類特色專業。連續五年，這三個專業的本科畢業生的上研率達到48.5%，就業率達到98.5%以上，居國內同類院校先進行列。

近五年以來，在各項大學生科技實踐活動中，中心教師指導的學生表現突出，共獲得各類學科競賽獎467項872人次，其中獲國家級以上獎47項72人次，省級獎77項 174人次。

經過多年的建設與發展，微電子實驗教學中心的影響力逐步增強，服務範圍日益擴大。在校內，正在從面向微電子專業轉變為面向全校所有相關專業；在校外，正在從面向本校轉變為面向全省具有微電子專業的高校提供實踐教學服務，如西北大學、西安理工大學、陝西科技大學、西安郵電學院、西安科技大學等。

展望未來，微電子實驗教學中心將抓住我國微電子產業飛速發展的大好機遇，凝聚各方資源，加快實驗教學設施的建設和實驗教學手段的改革創新。中心將立足西電，服務全省，面向全國，為全校微電子相關專業提供實驗教學服務，帶動陝西省高校微電子相關專業實驗教學的發展，力爭使中心成為國家積體電路人才培養基地的實驗教學示範單位。