《微電子技術(shù)及應(yīng)用》實(shí)驗教學(xué)大綱

《微電子技術(shù)及應(yīng)用》實(shí)驗教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223505課程名稱（中/英文）：微電子技術(shù)及應(yīng)用/MicroelectronicsTechnologyandApplications課程類別：專業(yè)選修課程學(xué)分：2總學(xué)時：32理論學(xué)時：24實(shí)驗/實(shí)踐學(xué)時：8適用專業(yè)：金屬材料工程適用對象：本科先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料物理性能、材料近代分析測試方法教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/實(shí)驗室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介微電子技術(shù)及應(yīng)用是金屬材料工程的專業(yè)選修課程之一。微電子技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗課程是理論課的延伸，它的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得實(shí)驗的基本操作和技能的訓(xùn)練，是提高學(xué)生獨(dú)立操作能力、分析問題和解決問題能力的一個重要環(huán)節(jié)。微電子技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗有4個實(shí)驗項目，實(shí)驗內(nèi)容包含半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量、微觀結(jié)構(gòu)測試與分析、二氧化硅薄膜制備與厚度測量和集成芯片解剖觀察與封裝材料識別。三、實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)微電子技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗課程是本課程的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)本專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要手段之一。通過本實(shí)驗課的實(shí)驗教學(xué)使學(xué)生們掌握微電子技術(shù)中一些重要實(shí)驗的原理、方法；熟悉常用測試儀器、設(shè)備；加深對微電子科學(xué)理論的理解。培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力，鍛煉學(xué)生分析、探討和總結(jié)實(shí)驗結(jié)果的能力，使學(xué)生在實(shí)驗技能和方法方面得到進(jìn)一步訓(xùn)練，提升學(xué)生在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的競爭力。四、實(shí)驗項目及學(xué)時安排序號實(shí)驗項目名稱實(shí)驗學(xué)時實(shí)驗類型實(shí)驗要求每組人數(shù)備注1半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量2綜合性必做2-32微觀結(jié)構(gòu)測試與分析2綜合性必做2-33二氧化硅薄膜制備與厚度測量2綜合性必做2-34集成芯片解剖觀察與封裝材料識別2綜合性必做2-3五、實(shí)驗內(nèi)容實(shí)驗一半導(dǎo)體材料電阻率的四探針法測量實(shí)驗?zāi)康模赫莆账奶结樂y量半導(dǎo)體材料電阻率和薄層材料電阻的測試原理及方法；了解熱探針判別材料導(dǎo)電類型的機(jī)理和方法。實(shí)驗設(shè)備：四探針測試儀實(shí)驗內(nèi)容及步驟：實(shí)驗前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗指導(dǎo)書及相關(guān)理論知識，掌握本次實(shí)驗的實(shí)驗項目、內(nèi)容。在實(shí)驗過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。測試給定的不同規(guī)格半導(dǎo)體材料樣品電阻率，使用EXCEL軟件對各個樣品的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行指定方式的計算和處理。試用熱探針判別材料導(dǎo)電類型。實(shí)驗二微觀結(jié)構(gòu)測試與分析實(shí)驗?zāi)康模赫莆战鹣囡@微測量分析系統(tǒng)的使用方法。實(shí)驗設(shè)備：金相顯微鏡，試樣，拋光機(jī)，砂紙。實(shí)驗內(nèi)容及步驟：實(shí)驗前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗指導(dǎo)書及相關(guān)理論知識，掌握本次實(shí)驗的實(shí)驗項目、內(nèi)容。在實(shí)驗過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。切割、制備金相試樣，調(diào)節(jié)金相顯微鏡觀察認(rèn)識半導(dǎo)體材料的微觀組織，對材料中可能存在的缺陷進(jìn)行分析，討論雜質(zhì)及缺陷產(chǎn)生的原因。實(shí)驗三二氧化硅薄膜制備與厚度測量實(shí)驗?zāi)康模毫私舛趸璧男再|(zhì)及在半導(dǎo)體器件中的作用；掌握二氧化硅薄膜制備與厚度測量的方法。實(shí)驗設(shè)備：氧化設(shè)備，橢圓偏振儀，干涉顯微鏡。實(shí)驗內(nèi)容及步驟：實(shí)驗前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗指導(dǎo)書及相關(guān)理論知識，掌握本次實(shí)驗的實(shí)驗項目、內(nèi)容。在實(shí)驗過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。讓學(xué)生觀察認(rèn)識二氧化硅薄膜制備方法及工藝特點(diǎn)，分析比較不同厚度測量方法的工作原理。實(shí)驗四集成芯片解剖觀察與封裝材料識別實(shí)驗?zāi)康模毫私獬Ｓ闷骷膬?nèi)部結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計思路。實(shí)驗設(shè)備：集成芯片實(shí)驗內(nèi)容及步驟：實(shí)驗前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗指導(dǎo)書及相關(guān)理論知識，掌握本次實(shí)驗的實(shí)驗項目、內(nèi)容。在實(shí)驗過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。對已解剖的晶體管和集成電路，觀測并繪制其內(nèi)部元器件結(jié)構(gòu)圖形。六、實(shí)驗報告格式實(shí)驗名稱（一）實(shí)驗?zāi)康模ǘ?shí)驗設(shè)備（三）實(shí)驗內(nèi)容及步驟（四）結(jié)果與分析（五）問題討論七、考核方式（一）實(shí)驗成績的構(gòu)成實(shí)驗成績占課程綜合評定成績比例為20%，參考實(shí)驗考勤、實(shí)驗操作及實(shí)驗報告成績綜合給定。（二）實(shí)驗成績評分標(biāo)準(zhǔn)1.實(shí)驗成績以百分制或五級制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報，然后按比例記入該課程成績中。2.多個實(shí)驗項目的要最后填報平均成績。3.按照實(shí)驗指導(dǎo)書的具體要求，根據(jù)每個學(xué)生實(shí)驗前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實(shí)驗過程的考查，實(shí)驗操作情況及實(shí)驗報告的質(zhì)量，綜合給出實(shí)驗成績。4.實(shí)驗評分應(yīng)包括三個方面：（1）實(shí)驗預(yù)習(xí)及實(shí)驗紀(jì)律占20%：（2）實(shí)驗操作占40%：（3）實(shí)驗報告占40%。評分等級：評定成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。優(yōu)：90分以上；良：80-89分；中：70-79分；及格：60-69分；不及格：59分以下，也可通過百分制給出四個實(shí)驗的綜合成績。實(shí)驗成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實(shí)驗預(yù)習(xí)及實(shí)驗紀(jì)律（20%）實(shí)驗前能夠按照實(shí)驗要求，提前預(yù)習(xí)，掌握實(shí)驗內(nèi)容，掌握實(shí)驗安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗紀(jì)律。實(shí)驗前能夠按照實(shí)驗要求，提前預(yù)習(xí)，較好的掌握實(shí)驗內(nèi)容、掌握實(shí)驗安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗紀(jì)律。實(shí)驗前能夠按照實(shí)驗要求，提前預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗紀(jì)律。實(shí)驗前能夠按照實(shí)驗要求，提前預(yù)習(xí)，基本了解實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗紀(jì)律。實(shí)驗前未能按照實(shí)驗要求，未提前預(yù)習(xí)，不了解實(shí)驗內(nèi)容、未能掌握實(shí)驗安全操作規(guī)程。實(shí)驗操作（40%）能夠根據(jù)實(shí)驗?zāi)康?，?dú)立設(shè)計優(yōu)化實(shí)驗步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗操作，且操作規(guī)范；準(zhǔn)確記錄實(shí)驗現(xiàn)象，并對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出合理的實(shí)驗結(jié)果。能夠根據(jù)實(shí)驗?zāi)康?，?dú)立設(shè)計實(shí)驗步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗操作，操作較為規(guī)范；記錄實(shí)驗現(xiàn)象較為準(zhǔn)確，并對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出較為合理的實(shí)驗結(jié)果。能夠根據(jù)實(shí)驗?zāi)康模O(shè)計實(shí)驗步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗現(xiàn)象，并對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，得出實(shí)驗結(jié)果。能夠根據(jù)實(shí)驗?zāi)康?，設(shè)計出基本的實(shí)驗步驟，基本能完成實(shí)驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗現(xiàn)象，并對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行初步分析討論，得出實(shí)驗結(jié)果。不能根據(jù)實(shí)驗?zāi)康?，設(shè)計出相應(yīng)的實(shí)驗步驟，不能完成實(shí)驗操作或操作不規(guī)范；不能記錄實(shí)驗現(xiàn)象，不能對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，不能得出實(shí)驗結(jié)果。實(shí)驗報告（40%）實(shí)驗報告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗報告中提出的問題，并對實(shí)驗中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗報告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實(shí)驗報告中提出的問題，并對實(shí)驗中遇到的問題進(jìn)行討論，提出意見。實(shí)驗報告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗報告中提出的問題，能對實(shí)驗中遇到的問題進(jìn)行討論。實(shí)驗報告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗報告中提出的問題。實(shí)驗報告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。八、教學(xué)資源實(shí)驗指導(dǎo)書：微電子技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗指導(dǎo)書（自編）建議教材：（1）施敏等主編.半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ).安徽大學(xué)出版社,2020（2）陳譯等主編.芯片制造——半導(dǎo)體工藝與設(shè)備.機(jī)械工業(yè)