集成電路發展條件精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇集成電路發展條件范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：模擬 集成電路 設計 自動化綜合流程

中圖分類號：TN431 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0062-02

隨著超大規模集成電路設計技術及微電子技術的迅速發展，集成電路系統的規模越來越大。根據美國半導體工業協會（SIA）的預測，到2005年，微電子工藝將完全有能力生產工作頻率為3.S GHz，晶體管數目達1.4億的系統芯片。到2014年芯片將達到13.5 GHz的工作頻率和43億個晶體管的規模。集成電路在先后經歷了小規模、中規模、大規模、甚大規模等歷程之后，ASIC已向系統集成的方向發展，這類系統在單一芯片上集成了數字電路和模擬電路，其設計是一項非常復雜、繁重的工作，需要使用計算機輔助設計（CAD）工具以縮短設計時間，降低設計成本。

目前集成電路自動化設計的研究和開發工作主要集中在數字電路領域，產生了一些優秀的數字集成電路高級綜合系統，有相當成熟的電子設計自動化（EDA）軟件工具來完成高層次綜合到低層次版圖布局布線，出現了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等國際上著名的EDA公司。相反，模擬集成電路自動化設計方法的研究遠沒有數字集成電路自動化設計技術成熟，模擬集成電路CAD發展還處于相當滯后的水平，而且離實用還比較遙遠。目前絕大部分的模擬集成電路是由模擬集成電路設計專家手工設計完成，即采用簡化的電路模型，使用仿真器對電路進行反復模擬和修正，并手工繪制其物理版圖。傳統手工設計方式效率極低，無法適應微電子工業的迅速發展。由于受數/?；旌霞哨厔莸耐苿?，模擬集成電路自動化設計方法的研究正逐漸興起，成為集成電路設計領域的一個重要課題。工業界急需有效的模擬集成電路和數?；旌想娐吩O計的CAD工具，落后的模擬集成電路自動化設計方法和模擬CAD工具的缺乏已成為制約未來集成電路工業發展的瓶頸。

1 模擬集成電路的設計特征

為了縮短設計時間，模擬電路的設計有人提出仿效數字集成電路標準單元庫的思想，建立一個模擬標準單元庫，但是最終是行不通的。模擬集成電路設計比數字集成電路設計要復雜的得多，模擬集成電路設計主要特征如下。

（1）性能及結構的抽象表述困難。數字集成電路只需處理僅有0和1邏輯變量，可以很方便地抽象出不同類型的邏輯單元，并可將這些單元用于不同層次的電路設計。數字集成電路設計可以劃分為六個層次：系統級、芯片級（算法級），RTL級、門級、電路級和版圖級，電路這種抽象極大地促進了數字集成電路的設計過程，而模擬集成電路很難做出這類抽象。模擬集成電路的性能及結構的抽象表述相對困難是目前模擬電路自動化工具發展相對緩慢，缺乏高層次綜合的一個重要原因。

（2）對干擾十分敏感。模擬信號處理過程中要求速度和精度的同時，模擬電路對器件的失配效應、信號的耦合效應、噪聲和版圖寄生干擾比數字集成電路要敏感得多。設計過程中必須充分考慮偏置條件、溫度、工藝漲落及寄生參數對電路特性能影響，否則這些因素的存在將降低模擬電路性能，甚至會改變電路功能。與數字集成電路的版圖設計不同，模擬集成電路的版圖設計將不僅是關心如何獲得最小的芯片面積，還必須精心設計匹配器件的對稱性、細心處理連線所產生的各種寄生效應。在系統集成芯片中，公共的電源線、芯片的襯底、數字部分的開關切換將會使電源信號出現毛刺并影響模擬電路的工作，同時通過襯底禍合作用波及到模擬部分，從而降低模擬電路性能指標。

（3）性能指標繁雜。描述模擬集成電路行為的性能指標非常多，以運算放大器為例，其性能指標包括功耗、低頻增益、擺率、帶寬、單位增益頻率、相位余度、輸入輸出阻抗、輸入輸出范圍、共模信號輸入范圍、建立時間、電源電壓抑制比、失調電壓、噪聲、諧波失真等數十項，而且很難給出其完整的性能指標。在給定的一組性能指標的條件下，通?？赡苡卸鄠€模擬電路符合性能要求，但對其每一項符合指標的電路而言，它們僅僅是在一定的范圍內對個別的指標而言是最佳的，沒有任何電路對所有指標在所有范圍內是最佳的。

（4）建模和仿真困難。盡管模擬集成電路設計已經有了巨大的發展，但是模擬集成電路的建模和仿真仍然存在難題，這迫使設計者利用經驗和直覺來分析仿真結果。模擬集成電路的設計必須充分考慮工藝水平，需要非常精確的器件模型。器件的建模和仿真過程是一個復雜的工作，只有電路知識廣博和實踐經驗豐富的專家才能勝任這一工作。目前的模擬系統驗證的主要工具是SPICE及基于SPICE的模擬器，缺乏具有高層次抽象能力的設計工具。模擬和數?；旌闲盘栯娐放c系統的建模和仿真是急需解決的問題，也是EDA研究的重點。VHDL-AMS已被IEEE定為標準語言，其去除了現有許多工具內建模型的限制，為模擬集成電路開拓了新的建模和仿真領域。

（5）拓撲結構層出不窮。邏輯門單元可以組成任何的數字電路，這些單元的功能單一，結構規范。模擬電路的則不是這樣，沒有規范的模擬單元可以重復使用。

2 模擬IC的自動化綜合流程

模擬集成電路自動綜合是指根據電路的性能指標，利用計算機實現從系統行為級描述到生成物理版圖的設計過程。在模擬集成電路自動綜合領域，從理論上講，從行為級、結構級、功能級直至完成版圖級的層次的設計思想是模擬集成電路的設計中展現出最好的前景。將由模擬集成電路自動化綜合過程分為兩個過程。

模擬集成電路的高層綜合、物理綜合。在高層綜合中又可分為結構綜合和電路級綜合。由系統的數學或算法行為描述到生成抽象電路拓撲結構過程稱為結構級綜合，將確定電路具體的拓撲結構和確定器件尺寸的參數優化過程稱為電路級綜合。而把器件尺寸優化后的電路圖映射成與工藝相關和設計規則正確的版圖過程稱為物理綜合。模擬集成電路自動化設計流程如圖1所示。

2.1 模擬集成電路高層綜合

與傳統手工設計模擬電路采用自下而上（Bottom-up）設計方法不同，模擬集成電路CAD平臺努力面向從行為級、結構級、功能級、電路級、器件級和版圖級的（Top-down）的設計方法。在模擬電路的高層綜合中，首先將用戶要求的電路功能、性能指標、工藝條件和版圖約束條件等用數學或算法行為級的語言描述。目前應用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行為級建模，或者是專利語言，所建模型與模擬環境緊密結合，通用性差，沒有被廣泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工業標準的數/模硬件描述語言VHDL-AMS。VHDL-1076.1標準的出現為模擬電路和混合信號設計的高層綜合提供了基礎和可能。VHDL一AMS是VHDL語言的擴展，重點在模擬電路和混合信號的行為級描述，最終實現模擬信號和數模混合信號的結構級描述、仿真和綜合125，28]。為實現高層次的混合信號模擬，采用的辦法是對現有數字HDL的擴展或創立新的語言，除VHDL.AMS以外，其它幾種模擬及數/?；旌闲盘栍布枋稣Z言的標準還有MHDL和Verilog-AMS。

2.2 物理版圖綜合

高層綜合之后進入物理版圖綜合階段。物理綜合的任務是從具有器件尺寸的電路原理圖得到與工藝條件有關和設計規則正確的物理版圖。由于模擬電路的功能和性能指標強烈地依賴于電路中每一個元件參數，版圖寄生參數的存在將使元件參數偏離其設計值，從而影響電路的性能。需要考慮電路的二次效應對電路性能的影響，對版圖進行評估以保證寄生參數、器件失配效應和信號間的禍合效應對電路特性能影響在允許的范圍內?；趦灮奈锢戆鎴D綜合在系統實現時采用代價函數表示設計知識和各種約束條件，對制造成本和合格率進行評估，使用模擬退火法來獲取最佳的物理版圖?；谝巹t的物理版圖綜合系統將模擬電路設計專家的設計經驗抽象為一組規則，并用這些規則來指導版圖的布線布局。在集成電路物理綜合過程中，在保證電路性能的前提下，盡量降低芯片面積和功耗是必要的。同時應當在電路級綜合進行拓撲選擇和優化器件尺寸階段對電路中各器件之間的匹配關系應用明確的要求，以此在一定的拓撲約束條件下來指導模擬集成電路的版圖綜合。

模擬電路設計被認為是一項知識面廣，需多階段和重復多次設計，常常要求較長時間，而且設計要運用很多的技術。在模擬電路自動綜合設計中，從行為描述到最終的版圖過程中，還需要用專門的CAD工具從電路版圖的幾何描述中提取電路信息過程。除電路的固有器件外，提取還包括由版圖和芯片上互相連接所造成的寄生參數和電阻。附加的寄生成分將導致電路特性惡化，通常會帶來不期望的狀態轉變，導致工作頻率范圍的縮減和速度性能的降低。因此投片制造前必須經過電路性能驗證，即后模擬階段，以保證電路的設計符合用戶的性能要求。正式投片前還要進行測試和SPICE模擬，確定最終的設計是否滿足用戶期望的性能要求。高層綜合和物理綜合從不同角度闡述了模擬集成電路綜合的設計任務。電路的拓撲選擇和幾何尺寸可以看成電路的產生方面，物理版圖綜合得到模擬集成電路的電路版圖，可以認為電路的幾何設計方面。

參考文獻

篇(2)

關鍵詞：微電子科學技術；集成電路；小型化電路模式；方案設計

從目前微電子科學技術和集成電路產業發展基礎條件來說，我國成為世界上經濟發展和進步最快的國家之一，加上現階段我國集成電路產業的核心發展水平得到了不斷提升和優化，能夠進一步為我國微電子科學技術和集成電路產業的發展提供了良好環境。

一、微電子與集成電路技術特點

（一）集成電路特點

集成電路技術又被稱為微電路系統、微芯片系統以及芯片系統等，并且在電子技術應用過程中，主要將電路結構，比如：半導體裝置等小型設備化裝置，所以該電子元件一般應用和制造在半導體元件的表面結構上。電路集成板在生產和制造過程中，其半導體芯片表面結構上的電路模式又被稱為薄膜集成電路。而另外結構板的厚膜將混合成為集成電路結構，進而由相對獨立的半導體結構設備以及被動生產元件共同構成，最終集合成小型化電路模式。其中集成電路設備和系統自身具備體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等相關優勢，除此之外，由于集成電路自身經濟支出成本相對較低，有利于大面積生產，所以其設備不僅在工業生產、民用電子設備等，比如：收錄機、電視機、計算機等相關設備的到了廣泛的應用和技術操作。

（二）微電子技術特點

與傳統電子生產技術相比較，微電子技術自身具有顯著特點，其主要特點表現為以下幾個方面。

第一，現代化微電子技術主要利用自身設備固態結構體內部的微電子設備運作，進而實現信息處理和系統加工。其中信號在實際傳輸過程中，能夠在績效尺寸內開展一系列設備生產[1]。第二，微電子技術在實際應用過程中，能夠將子系統以及電子零部件集成為統一芯片內部結構中，所以其設備普遍具備較高的集成性和功能性特點。

二、微電子與集成電路發展現狀

現階段我國微電子科學技術和集成電路產業發展起步相對較晚，并且經過長時間的技術研究和發展，我國電子科學技術行業已經從初級自主創業環節轉變為系統化、規?；沫h境建設。同時隨著科學技術的不斷發展和優化，我國在集成電路生產行業中始終保持優質的的發展趨勢和方向，同時從銷售經濟角度來看，自動進入90年代后，集成化電路生產產業的始終保證在經濟前端，其中集成電路生產產業的基礎集中程度同樣的到了有效提升，但是由于我國經濟得到了不斷提升，企業在集成電路生產過程中，同樣無法有效滿足市場的基礎要求，逐漸出現了產業與經濟無法平衡現狀。

根據現階段我國經營實際情況進行綜合分析，無論是國家發展還是社會進步，始終重視集成電路以及微電子經營發展，因此在國家的大力發展和支持條件下，我國在集成電路研究和探索領域中開始培養和引進高精尖技術人才，許多高校同樣開設相關的課程內容和技術培訓，進而為我國微電子以及集成電力培養大量人才。然而與發達國家相比較，我國微電子和集成電路產業上仍然存在著較大的技術和經濟差距。

第一，我國微電子以及集成電路行業起步相對較晚，最終導致市場技術拓展能力較差，致使整體行業出現了記性問題[2]。除此之外，我國在集成電路產業以及微電子科學技術方面上，極少能夠進入世界范圍內的平臺中，因此大多數電子產品屬于自產自銷，嚴重缺少國際方面的競爭能力，第二，現階段我國大多數集成電路在研究過程中普遍屬于初級階段，但是由于集成電路以及微電子產品生產過程中明顯缺少基礎技術，最終造成集成電路產業明顯缺少核心競爭能力，致使研究技術人員以及技術水平明顯落后，一定程度上限制和約束了我國集成電路產業的創新和進步，最終無法構成一定良性循環。

三、微電子與集成電路優化途徑

（一）優化產品方案設計

在微電子科學技術和集成電路產業發展過程中，應該不斷優化和完善產品方案設計，進而將高經濟收益、高生產效率作為產品發展和生產的主要方向目標。而在產品方案設計過程中，需要以芯片設計方案作為重點內容，進而有效符合經濟生產的核心需求。加上現階段集成化產品芯片在方案設計上，還需要具備較大得技術創新空間，并且在其他產品的投入上，由于產品芯片自身屬于高收入、低投入的產品，所以從產品生產市場的總體需求量方面來看，集成芯片在行業應用過程中的基礎需求不斷增加，進而成為我國集成電路發展的主要優勢和機遇。所以在產品方案設計上，還需要不斷進行產業優化，進而成為微電子與集成電路的核心技術優勢。近幾年，我國產品在方案設計方面上，其發展力度和趨勢已經遠遠超出了產品生產方案的預期水平，甚至部分公司已經具有較高的發展實力。但是及時我國集成電路技術發展不斷提升，我國在行業內部工作核心效率以及質量水平仍然達到標準要求，致使我國的集成電路產業面臨的巨大的壓力。

（二）完善集成產業發展重點

在微電子科學技術和集成電路產業在實際發展和運轉過程中，其外部環境因素同樣成為重要環境因素之一，因此只有構建出優質的發展環境和條件，才能有利于我國集成電力產業的核心發展和技術進步[3]。

1.優惠政策

在我國集成產業以及微電子科學技術應用過程中，為了進一步推動集成電路行業的全面進步，我國相繼出臺了集成電路行業以及微電流技術發展文件，進而保證集成電路生產行業水平，其中政府在行業政策的優惠和支持對于整體產業發展來說，起到了激勵作用和現實意義，從根本上強化了集成生產和制造企業技術水平，尤其是在生產以及應用方向，能夠得到最大限度的優惠。比如：政府在行業發展政策中，對于稅收方向的規定中，企業實際產生的稅收一旦超過百分之六，就可以有效實現了即征即退發展目標，但是在實際操作過程中，對于芯片生產和制造廠家來說，企業實際產生的增值稅最高已經達到60%左右，遠遠高于國際上其他國家的增值稅收，因此實際操作過程中，其效果無法達到標準要求。

2.審批流程

近幾年，由于我國大型集成電力再生產過程中，審批和操作手續相對比較復雜，致使無論是外部獨資，還是中外合資的企業，在審批和操作過程中過于繁瑣和復雜，難以快速通過正常的系統審批。為了進一步有效解決政府審批問題，政府應該在審批流程上，最大限度減少流程限制，從根本上推動我國集成電路產業的全面發展。

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關鍵詞：集成電路專業；實踐技能；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02

集成電路產業是關系到國家經濟建設、社會發展和國家安全的新戰略性產業，是國家核心競爭力的重要體現。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術產業的重點發展方向之一。

信息技術產業的特點決定了集成電路專業的畢業生應該具有很高的工程素質和實踐能力。然而，目前很多應屆畢業生實踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設計的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業實踐教學的重視程度不夠，技能培養目標和內容不明確，導致培養學生實踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強集成電路專業對學生實踐技能的培養具有非常重要的現實意義。

一、集成電路專業實踐技能培養的目標

集成電路專業是一門多學科交叉、高技術密集的學科，工程性和實踐性非常強。其人才培養的目標是培養熟悉模擬電路、數字電路、信號處理和計算機等相關基礎知識，以及集成電路制造的整個工藝流程，掌握集成電路設計基本理論和基本設計方法，掌握常用集成電路設計軟件工具，具有集成電路設計、驗證、測試及電子系統開發能力，能夠從事相關領域前沿技術工作的應用型高級技術人才。

根據集成電路專業人才的培養目標，我們明確了集成電路專業的核心專業能力為：模擬集成電路設計、數字集成電路設計、射頻集成電路設計以及嵌入式系統開發四個方面。圍繞這四個方面的核心能力，集成電路專業人才實踐技能培養的主要目標應確定為：掌握常用集成電路設計軟件工具，具備模擬集成電路設計能力、數字集成電路設計能力、射頻集成電路設計能力、集成電路版圖設計能力以及嵌入式系統開發能力。

二、集成電路專業實踐技能培養的內容

1.電子線路應用模塊。主要培養學生具有模擬電路、數字電路和信號處理等方面的應用能力。其課程主要包含模擬電路、數字電路、電路分析、模擬電路實驗、數字電路實驗以及電路分析實驗等。

2.嵌入式系統設計模塊。主要培養學生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應用領域的前沿知識，具備能夠從事面向應用的嵌入式系統設計能力。其課程主要有C語言程序設計、單片機原理、單片機實訓、傳感器原理、傳感器接口電路設計、FPGA原理與應用及SOPC系統設計等。

3.集成電路制造工藝模塊。主要培養學生熟悉半導體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設計能力。其課程主要包含半導體物理、半導體材料、集成電路專業實驗、集成電路工藝實驗和集成電路版圖設計等。

4.模擬集成電路設計模塊。主要培養學生掌握CMOS模擬集成電路設計原理與設計方法，熟悉模擬集成電路設計流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設計的能力。其課程主要包含模擬電路、半導體物理、CMOS模擬集成電路設計、集成電路CAD設計、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設計方法和混合集成電路設計等。此外，還包括Synopsis認證培訓相關課程。

5.數字集成電路設計模塊。主要培養學生掌握數字集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事數字集成電路設計的能力。其課程主要包含數字電路、數字集成電路設計、硬件描述語言、VLSI測試技術、ASIC設計綜合和時序分析等。

6.射頻集成電路設計模塊。主要培養學生掌握射頻集成電路設計原理與設計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設計的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設計、電磁場技術、電磁場與

天線和通訊原理等。

在實踐教學內容的設置、安排上要符合認識規律，由易到難，由淺入深，充分考慮學生的理論知識基礎與基本技能的訓練，既要有利于啟發學生的創新思維與意識，有利于培養學生創新進取的科學精神，有利于激發學生的學習興趣，又要保證基礎，注重發揮學生主觀能動性，強化綜合和創新。因此，在集成電路專業的實驗教學安排上，應減少緊隨理論課開設的驗證性實驗內容比例，增加綜合設計型和研究創新型實驗的內容，使學有余力的學生能發揮潛能，有利于因材施教。

三、集成電路專業實踐技能培養的策略

1.改善實驗教學條件，提高實驗教學效果。學校應抓住教育部本科教學水平評估的機會，加大對實驗室建設的經費投入，加大實驗室軟、硬件建設力度。同時加強實驗室制度建設，制訂修改實驗教學文件，修訂完善實驗教學大綱，加強對實驗教學的管理和指導。

2.改進實驗教學方法，豐富實驗教學手段。應以學生為主體，以教師為主導，積極改進實驗教學方法，科學安排課程實驗，合理設計實驗內容，給學生充分的自由空間，引導學生獨立思考應該怎樣做，使實驗成為可以激發學生理論聯系實際的結合點，為學生創新提供條件。應注重利用多媒體技術來豐富和優化實驗教學手段，如借助實驗輔助教學平臺，利用仿真技術，加強新技術在實驗中的應用，使學生增加對實驗的興趣。

3.加強師資隊伍建設，確保實驗教學質量。高水平的實驗師資隊伍，是確保實驗教學質量、培養創新人才的關鍵。應制定完善的有利于實驗師資隊伍建設的制度，對實驗師資隊伍的人員數量編制、年齡結構、學歷結構和職稱結構進行規劃，從職稱、待遇等方面對實驗師資隊伍予以傾斜，保證實驗師資隊伍的穩定和發展。

4.保障實習基地建設，增加就業競爭能力。開展校內外實習是提高學生實踐技能的重要手段。

實習基地是學生獲取科學知識、提高實踐技能的重要場所，對集成電路專業人才培養起著重要作用。學校應積極聯系那些具有一定實力并且在行業中有一定知名度的企業，給能夠提供實習場所并愿意支持學校完成實習任務的單位掛實習基地牌匾。另外，可以把企業請進來，聯合構建集成電路專業校內實踐基地，把企業和高校的資源最大限度地整合起來，實現在校教育與產業需求的無縫聯接。

5.重視畢業設計，全面提升學生的綜合應用能力。畢業設計是集成電路專業教學中最重要的一個綜合性實踐教學環節。由于畢業設計工作一般都被安排在最后一個學期，此時學生面臨找工作和準備考研復試的問題，畢業設計的時間和質量有時很難保證。為了進一步加強實踐環節的教學，應讓學生從大學四年級上半學期就開始畢業設計，因為那時學生已經完成基礎課程和專業基礎課程的學習，部分完成專業課程的學習，而專業課教師往往就是學生畢業設計的指導教師，在此時進行畢業設計，一方面可以和專業課學習緊密結合起來，另一方面便于指導教師加強對學生的教育和督促。

選題是畢業設計中非常關鍵的環節，通過選題來確定畢業設計的方向和主要內容，是做好畢業設計的基礎，決定著畢業設計的效果。因此教師對畢業設計的指導應從幫助學生選好設計題目開始。集成電路專業畢業設計的選題要符合本學科研究和發展的方向，在選題過程中要注重培養學生綜合分析和解決問題的能力。在畢業設計的過程中，可以讓學生們適當地參與教師的科研活動，以激發其專業課學習的熱情，在科研實踐中發揮和鞏固專業知識，提高實踐能力。

6.全面考核評價，科學檢驗技能培養的效果。實踐技能考核是檢驗實踐培訓效果的重要手段。相比理論教學的考核，實踐教學的考核標準不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實踐教學的考核，影響了實踐技能培養的效果。集成電路專業學生的實踐技能培養貫穿于大學四年，每個培養環節都應進行科學的考核，既要加強實驗教學的考核，也要加強畢業設計等環節的考核。

對實驗教學考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實驗教學進行過程中進行的質量監控，教師要對學生在實驗過程中的操作表現、學術態度以及參與程度等進行評價；事后考核是指實驗結束后要對學生提交的實驗報告進行評價。這兩部分構成實驗課考核成績，并于期末計入課程總成績。這樣做使得學生對實驗課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實驗課效果。此外，還可將學生結合教師的科研開展實驗的情況計入實驗考核。

7.借助學科競賽，培養團隊協作意識和創新能力。集成電路專業的學科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實際問題的能力設計的、以學生為參賽主體的比賽。學科競賽能夠在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方式培養學生的綜合能力，引導學生通過完成競賽任務來發現問題、解決問題，并增強學生的學習興趣及研究的主動性，培養學生的團隊協作意識和創新精神。

在參加競賽的整個過程中，學生不僅需要對學習過的若干門專業課程進行回顧，靈活運用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設計思想和解決問題的辦法，既檢驗了學生的專業知識，又促使學生主動地學習，最終使學生的動手能力、自學能力、科學思維能力和創業創新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學生在參賽過程中運用所學知識的能力，認真總結參賽經驗，分析由此暴露出的相關教學環節的問題和不足，能夠相應地改進教學方法與內容，有利于提高技能教學的有效性。

此外，還應鼓勵學生積極申報校內的創新實驗室項目和實驗室開放基金項目，通過這些項目的研究可以極大地提高學生的實踐動手能力和創新能力。

參考文獻：

[1]袁穎，等.依托專業特色，培養創新人才[J]. 電子世界，2012（1）.

[2]袁穎，等.集成電路設計實踐教學課程體系的研究[J]. 實驗技術與管理，2009（6）.

[3]李山，等.以新理念完善工程應用型人才培養的創新模式[J]. 高教研究與實踐，2011（1）.

[4]劉勝輝，等.集成電路設計與集成系統專業課程體系研究與實踐[J]. 計算機教育，2008（22）.

篇(4)

第一條為支持集成電路產業發展，規范集成電路產業研究與開發專項資金（以下簡稱“研發資金”）管理，發揮資金使用效益，根據《中華人民共和國預算法》的有關規定和國家有關產業政策要求，制定本辦法。

第二條本辦法所稱研發資金，是指由中央財政預算安排，專項用于支持集成電路產業研究與開發活動的資金。

第三條研發資金的管理和使用遵循以下原則：

（一）符合國家產業政策導向；

（二）符合研發資金申報指南的要求；

（三）引導集成電路產業加快技術創新與產品開發，提高研發能力和產業化水平；

（四）促進產學研結合，鼓勵聯合開發；

（五）有利于培養、引進和獎勵集成電路產業人才；

（六）科學、高效。

第二章申報條件

第四條申報企業應具備以下條件：

（一）在中華人民共和國境內（不含香港、澳門、臺灣）注冊，具有獨立法人資格，經集成電路認定主管部門確認的從事集成電路設計、制造、封裝、測試的企業；

（二）有符合申報指南要求的研發活動方案；

（三）具備所申報研發活動的能力，內部管理和財務制度健全；

（四）依法經營，照章納稅。

第五條申報研發資金應提供以下材料：

（一）研發資金申請報告；

（二）營業執照復印件；

（三）資質認定證明；

（四）經合法中介機構審計的前兩個年度會計報表；

（五）審查委員會要求提供的其他材料。

第三章申報及管理程序

第六條研發資金實行審查委員會審議和批復制度，審查委員會由財政部、國家發展和改革委員會、信息產業部組成。

第七條研發資金的申報及管理程序為：

（一）根據審查委員會的要求，國家發展和改革委員會會同信息產業部組織專家擬定并申報指南；

（二）符合申報條件的企業，按申報指南和申報條件要求，向信息產業部申報；

（三）信息產業部匯總整理申報材料，研究提出研發資金安

排方案，提交審查委員會，審查委員會審核批準后，由財政部下

達資金預算。

第四章資助標準及資金使用

第八條研發資金采取無償資助方式。對單個研發活動的資助金額一般不超過該研發活動成本的50％。

第九條研發資金不得用于研發活動以外的支出。可以參照以下方面使用：

（一）人工費，含集成電路人才培養、引進和獎勵費用；

（二）專用儀器及設備費；

（三）專門用于研發活動的咨詢和等效服務費用；

（四）因研發活動而直接發生的如材料、供應品等日常費用；

（五）因研發活動而直接發生的間接支出；

（六）為管理研發資金而發生的必要費用。

第五章監督管理

第十條研發資金由審查委員會委托的機構與獲得資助的企業簽訂協議書。

第十一條審查委員會按照協議書規定對研發資金的使用進行監督管理，具體工作由信息產業部負責。

第十二條年度終了后，信息產業部應編制該年度研發資金決算報表，在次年3月1日煎報送財政部，經審查委員會審核后，財政部予以批復。

第十三條享受研發資金資助的企業必須嚴格執行國家有關法律和行政法規的規定。審查委員會要對研發資金的績效情況進行考評，具體工作由信息產業部組織。

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關鍵詞：微電子實驗室；集成電路設計；微電子工藝；實驗教學；

作者簡介：李建軍(1980—)，男，四川江油，博士，副教授，主要從事超大規模集成電路教學與科研工作

當前，全球微電子技術及產業飛速發展，22nm節點技術已量產，以微電子集成電路為核心的電子信息產業已成為全球第一大產業，而我國的微電子技術及產業同國外比還有較大的差距，集成電路設計和微電子工藝方面的人才比較匱乏。當前和今后一段時期是我國微電子產業發展的重要戰略機遇期和攻堅期，2014年6月我國了《國家集成電路產業發展推進綱要》以加快推進我國集成電路產業發展，并明確指出“重點支持集成電路制造領域”[1]。因此，為適應該領域技術和產業的人才需求，亟須加強對微電子和集成電路相關專業本科生的工藝實驗與工程實踐能力的訓練，培養其創新和實踐能力。

高校實驗室是培養創新和實踐能力重要基地，也是開展教學、科研、生產實踐三結合的重要場所[2-3]，特別是對于實踐性強的微電子學科，實驗室在教學中發揮著舉足輕重的作用。因此，建設專業的實驗室并開展實踐與創新相結合的實驗教學，才能更多、更有效地培養滿足社會急需的微電子技術人才[4]。

1微電子實驗室建設指導思想

微電子實驗室建設及人才的培養是以國家對微電子技術人才的需求為目的，以滿足社會經濟快速發展的需要。近10多年來是我國微電子和集成電路產業飛速發展時期，2000年和2011年國家先后出臺了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》、《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》，到2014年了《國家集成電路產業發展推進綱要》。在政策導向下，高校微電子專業實驗的建設成就也十分顯著。但是，我國的微電子技術及產業同國外比還有較大的差距，這其中縮小差距重要的一點是縮小微電子實驗室技術的差距。因此，對于高校微電子專業實驗室的建設發展還需進一步的改革創新[5-7]。

微電子實驗室建設應以《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》為導則，明確國家教育改革戰略目標和戰略主題是優化知識結構，豐富社會實踐，強化能力培養，要著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力[8]。

在實驗室建設的措施實施上，一是貫徹實施《高等學校本科教學質量與教學改革工程》，進一步推動高校實驗室建設和實驗教學改革，促進優質教學資源共享，提升高等學校辦學水平，加強學生動手能力、實踐能力和創新能力的培養，全面提高教育質量；二是貫徹實施《卓越工程師教育培養計劃》，面向微電子產業，按通用標準和行業標準強化培養學生的工程和創新能力[9-10]。

2微電子實驗室建設

為適應國際半導體產業和我國電子信息產業的快速發展以及社會對微電子專業人才的大量需求，從2002年起我校就對微電子實驗室進行了改造，并持續進行了升級換代建設，截止到目前共計投入了800余萬元的建設經費。我校的微電子實驗室建設主要包括2方面的內容，一是微電子設計實驗室建設，二是微電子工藝實驗室建設。目前，微電子實驗室可滿足每年500人的實驗教學規模以及高水平實驗項目的開設。學生在此完成集成電路芯片設計、制造的整個過程，并對制造的芯片進行測試和分析。

2.1微電子設計實驗室建設

微電子設計實驗室主要開展超大規模集成電路設計以及微電子器件仿真和工藝模擬的實驗教學。教學目的是使學生掌握超大規模集成電路設計的基本原理和方法，初步掌握用于集成電路設計的電子設計自動化EDA(electronicdesignautomation)軟件工具的使用，以及掌握用于半導體工藝流程模擬和微電子器件仿真的工藝計算機輔助設計TCAD(technologycomputeraideddesign)軟件工具的使用。我校共計投資300余萬元用于微電子設計教學實驗室建設，建立了配備40臺SUNBlade工作站、面積100m2的專用教室，并專門建立了EDA、TCAD軟件校內共享第二層交換網絡，多個實驗室可以同時使用授權EDA、TCAD軟件。

微電子設計教學內容的建設包括以下內容：

一是開設VHDL(高速硬件描述語言)程序實驗，要求學生編寫邏輯電路的VHDL代碼，對程序代碼進行仿真綜合。目的使學生掌握運用VHDL語言進行邏輯電路設計的技能。

二是開設FPGA(現場可編程門陣列)實驗，要求學生將綜合后的網表文件下載到FPGA器件中，對設計的電路進行硬件驗證。目的是使學生掌握電子設計的FPGA物理實現方法，以及應用示波器等調試儀器對電路進行診斷排錯的技巧。

三是開設ASICAPR(專用集成電路自動布局布線)版圖設計實驗，要求學生將通過硬件驗證過的電路設計，借助半定制的ASIC設計EDA工具，結合代工廠提供的標準單元庫，進行自動布局布線，得到所設計電路的物理版圖。目的是使學生掌握電子設計的AISC實現方法。

四是開設工藝模擬和器件仿真實驗，要求學生通過TCAD軟件的學習熟悉集成電路制造工藝流程，并指定產生的器件結構，在滿足制造設備的能力和精度下(即給定工藝參數范圍內)，讓學生設計實驗并加以仿真實現。

2.2微電子工藝實驗室建設

微電子技術的發展是以集成電路制造技術工藝節點為標志，遵循摩爾定律，變化日新月異。雖然理想的工程教育要求教學最新最前沿的技術，但是不斷升級換代，昂貴的實驗設備費用是任何高校都負擔不起的。況且，每一代集成電路制造技術的工藝流程都具有類似性，因此，單純追求工藝先進性的實驗教學是沒有必要的。所以，結合實際教學資源情況，建設主流、典型工藝技術的工藝實驗線，并開展理論聯系實踐的實驗教學是微電子工藝實驗室建設的重點。

我校先后投入500余萬元建設微電子工藝教學實驗室，建立了面積300m2的凈化室，具有主流CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝和具有代表性的雙極工藝完整流程，最小工藝線寬為1μm。并且，由于工藝設備條件的限制，因地制宜地開發了鋁柵CMOS工藝。這2類工藝實驗課程的學時數都為40學時，學生根據專業方向選擇具體工藝類型。

微電子工藝實驗課程的目的是培養學生具有一定的工藝設計和分析能力，并通過實踐掌握集成電路制造工藝流程。

首先，通過TCAD軟件的學習熟悉集成電路制造工藝流程，按指定器件結構設計實驗并加以仿真實現。并且，TCAD軟件是基于物理的器件仿真，不僅能夠得到最終的電學特性，還可以了解器件工作時內部物理機制，能夠直觀分析器件內部能帶、電場、電流以及載流子等的分布和變化，有助于學生分析工藝參數的變化對器件物理特性影響，從而最終導致電學參數的改變，從而有利于學生深入理解工藝原理與器件機理的聯系。

然后，根據設計的器件尺寸參數，采用L-edit圖形編輯器進行器件版圖設計，并且選用已設計的器件單元來設計簡單的集成電路，如倒向器、或非門、與非門等電路。最后是進行工藝實驗實踐環節，采用設計的版圖制作掩膜版。微電子工藝實驗課程的工程化能力要求也主要體現在這一環節，一方面是工程化的理念，另一方面就是相應的實踐能力。在這一過程既要培養實際操作能力，更要培養分析問題、解決問題的能力，分析工藝過程中的原因以及造成芯片測試參數與設計參數差別的原因。

2.3實驗教學資源建設

2.3.1實驗教材編寫

微電子設計實驗開設的難點之一是實驗步驟繁多，學生操作起來較為困難。其原因是國內外缺乏針對本科學生的實驗指導書，而EDA工具廠商提供的操作指南過于繁瑣，本科學生難以掌握。為配合上述實驗的開展，課程組組織相關有實際ASIC設計經驗的教師編寫了《VLSI自動布局布線(APR)設計實驗指導書》實驗教材，從操作原理、操作步驟、數據管理、報告撰寫等方面對學生進行指導，力求做到學生通過閱讀實驗教材就能按圖索驥，自行完成實驗流程。因此在教材的編寫上，不厭其詳，采用了大量的EDA工具實際操作的截面圖，力爭反映出每一個操作細節。

對于微電子工藝實驗，由于實驗內容根據學校實驗工藝線實際條件開設，實驗內容一是要具有代表性，二是要根據實際情況建立工藝流程。因此，也沒有現成的教材或實驗指導書可供選擇。課程組組織具有豐富工藝實踐經驗的教師，根據實驗室設備條件編寫了對應的、適用的《微電子器件設計與制造綜合性實驗指導書》實驗教材。

2.3.2多媒體資料制作

教學信息載體的多樣化，包括文字、圖片、音頻、視頻、網絡等載體，這是現代教學發展的必然趨勢。實驗教學多媒體資料可以充分調動教學要素，激發學生的學習興趣，融教與學為一體[11-12]。

為了讓學生對集成電路設計和微電子制造工藝有直觀的認識。課程組結合實際的實驗實踐教學過程，制作了全程相關單項工藝原理、流程及設備操作視頻演示多媒體資料。多媒體資料將動畫、聲音、圖形、圖像、文字、視頻等進行合理的處理，做到圖文聲像并茂。由于微電子實驗課程是與實際聯系很緊密的課程，形象化教學素材十分豐富，能激發學生的學習興趣，對提高教學效果、教學質量非常有益。同時制作器件、集成電路電路的設計、仿真視頻演示多媒體資料，讓學生能快速熟悉設計軟件并理解設計方法。在熟悉微電子器件基本理論和集成電路制造工藝的基礎上，掌握器件和集成電路的設計方法，最后通過實驗操作制作芯片并測試。

3微電子實驗室建設成效

充分發揮了以學生為主的教學形式，完成從設計到實驗制作再到測試驗證整個過程。每個學生都設計了各自結構的器件，因此在器件制作過程中，每個學生就會切實關注每步工藝對器件性能的影響，在實際工藝過程中的操作鍛煉了動手能力，在實踐過程中了解哪些工藝因素可能對器件造成影響。微電子實驗教學將理論與實踐結合、創新與實踐結合，培養了學生分析問題、解決問題的能力。

微電子實驗采用理論聯系實際的方式在國內首次實現了“微電子工藝原理”課程的完整實驗教學，并因此而獲得2004年四川省教學成果二等獎。此外，我校“電子科學與技術”在2012年全國學科評估中排名全國第一，其中微電子實驗教學是本學科本科教學的重要組成部分。

我校微電子實驗室除了滿足每年本校500人的實驗教學外，還向其他高?；蚨墝W院開設微電子實驗課程，如西南交通大學和電子科技大學成都學院，起到了教學資源共享，以及輻射帶動作用。

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集成電路是當今信息技術產業高速發展的基礎和源動力，已經高度滲透與融合到國民經濟和社會發展的每個領域，其技術水平和發展規模已成為衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標志之一[1]，美國更將其視為未來20年從根本上改造制造業的四大技術領域之首。我國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場，2013年規模達9166億元，占全球市場份額的50%左右。近年來，國家大力發展集成電路，在上海浦東等地建立了集成電路產業基地，對于集成電路設計、制造、封裝、測試等方面的專門技術人才需求巨大。為了適應產業需求，推進我國集成電路發展，許多高校開設了電子科學與技術專業，以培養集成電路方向的專業人才。集成電路版圖設計是電路設計與集成電路工藝之間必不可少的環節。據相關統計，在從事集成電路設計工作的電子科學與技術專業的應屆畢業生中，由于具有更多的電路知識儲備，研究生的從業比例比本科生高出很多。而以集成電路版圖為代表包括集成電路測試以及工藝等與集成電路設計相關的工作，相對而言對電路設計知識的要求低很多。因而集成電路版圖設計崗位對本科生而言更具競爭力。在版圖設計崗位工作若干年知識和經驗的積累也將有利于從事集成電路設計工作。因此，版圖設計工程師的培養也成為了上海電力學院電子科學與技術專業本科人才培養的重要方向和辦學特色。本文根據上海電力學院電子科學與技術專業建設的目標，結合本校人才培養和專業建設目標，就集成電路版圖設計理論和實驗教學環節進行了探索和實踐。

一、優化理論教學方法，豐富教學手段，突出課程特點

集成電路版圖作為一門電子科學與技術專業重要的專業課程，教學內容與電子技術（模擬電路和數字電路）、半導體器件、集成電路設計基礎等先修課程中的電路理論、器件基礎和工藝原理等理論知識緊密聯系，同時版圖設計具有很強的實踐特點。因此，必須從本專業學生的實際特點和整個專業課程布局出發，注重課程與其他課程承前啟后，有機融合，摸索出一套實用有效的教學方法。在理論授課過程中從集成電路的設計流程入手，在CMOS集成電路和雙極集成電路基本工藝進行概述的基礎上，從版圖基本單元到電路再到芯片循序漸進地講授集成電路版圖結構、設計原理和方法，做到與上游知識點的融會貫通。

集成電路的規模已發展到片上系統（SOC）階段，教科書的更新速度遠遠落后于集成電路技術的發展速度。集成電路工藝線寬達到了納米量級，對于集成電路版圖設計在當前工藝條件下出現的新問題和新規則，通過查閱最新的文獻資料，向學生介紹版圖設計前沿技術與發展趨勢，開拓學生視野，提升學習熱情。在課堂教學中盡量減少冗長的公式和繁復的理論推導，將理論講解和工程實踐相結合，通過工程案例使學生了解版圖設計是科學、技術和經驗的有機結合。比如，在有關天線效應的教學過程中針對一款采用中芯國際（SMIC）0.18um 1p6m工藝的雷達信號處理SOC 芯片，結合跳線法和反偏二極管的天線效應消除方法，詳細闡述版圖設計中完全修正天線規則違例的關鍵步驟，極大地激發了學生的學習興趣，收到了較好的教學效果。

集成電路版圖起著承接電路設計和芯片實現的重要作用。通過版圖設計，可以將立體的電路轉化為二維的平面幾何圖形，再通過工藝加工轉化為基于半導體硅材料的立體結構[2]。集成電路版圖設計是集成電路流程中的重要環節，與集成電路工藝密切相關。為了讓學生獲得直觀、準確和清楚的認識，制作了形象生動、圖文并茂的多媒體教學課件，將集成電路典型的設計流程、雙極和CMOS集成電路工藝流程、芯片內部結構、版圖的層次等內容以圖片、Flash動畫、視頻等形式進行展示。

版圖包含了集成電路尺寸、各層拓撲定義等器件相關的物理信息數據[3]。掩膜上的圖形決定著芯片上器件或連接物理層的尺寸。因此版圖上的幾何圖形尺寸與芯片上物理層的尺寸直接相關。而集成電路制造廠家根據版圖數據來制造掩膜，對于同種工藝各個foundry廠商所提供的版圖設計規則各不相同[4]。教學實踐中注意將先進的典型芯片版圖設計實例引入課堂，例如舉出臺灣積體電路制造公司（TSMC）的45nm CMOS工藝的數模轉換器的芯片版圖實例，讓學生從當今業界實際制造芯片的角度學習和掌握版圖設計的規則，同時切實感受到模擬版圖和數字版圖設計的藝術。

二、利用業界主流EDA工具，構建基于完整版圖設計流程的實驗體系

集成電路版圖設計實驗采用了Cadence公司的EDA工具進行版圖設計。Cadence的EDA產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計、功能驗證、集成電路（IC）綜合及布局布線、物理驗證、PCB設計和硬件仿真建模模擬、混合信號及射頻IC設計、全定制IC設計等。全球知名半導體與電子系統公司如AMD、NEC、三星、飛利浦均將Cadence軟件作為其全球設計的標準。將業界主流的EDA設計軟件引入實驗教學環節，有利于學生畢業后很快適應崗位，盡快進入角色。

專業實驗室配備了多臺高性能Sun服務器、工作站以及60臺供學生實驗用的PC機。服務器中安裝的Cadence 工具主要包括：Verilog HDL的仿真工具Verilog-X、電路圖設計工具Composer、電路模擬工具Analog Artist、版圖設計工具Virtuoso Layout Editing、版圖驗證工具Dracula 和Diva、自動布局布線工具Preview和Silicon Ensemble。

Cadence軟件是按照庫（Library）、單元（Cell）、和視圖（View）的層次實現對文件的管理。庫、單元和視圖三者之間的關系為庫文件是一組單元的集合，包含著各個單元的不同視圖。庫文件包括技術庫和設計庫兩種，設計庫是針對用戶設立，不同的用戶可以有不同的設計庫。而技術庫是針對工藝設立，不同特征尺寸的工藝、不同的芯片制造商的技術庫不同。為了讓學生在掌握主流EDA工具使用的同時對版圖設計流程有準確、深入的理解，安排針對無錫上華公司0.6um兩層多晶硅兩層金屬（Double Poly Double Metal）混合信號CMOS工藝的一系列實驗讓學生掌握包括從電路圖的建立、版圖建立與編輯、電學規則檢查（ERC），設計規則檢查（DRC）、到電路圖-版圖一致性檢查（LVS）的完整的版圖設計流程[5]。通過完整的基于設計流程的版圖實驗使學生能較好地掌握電路設計工具Composer、版圖設計工具Virtuoso Layout Editor以及版圖驗證工具Dracula和Diva的使用，同時對版圖設計的關鍵步驟形成清晰的認識。

以下以CMOS與非門為例，介紹基于一個完整的數字版圖設計流程的教學實例。

在CMOS與非門的版圖設計中，首先要求學生建立設計庫和技術庫，在技術庫中加載CSMC 0.6um的工藝的技術文件，將設計庫與技術庫進行關聯。然后在設計庫中用Composer中建立相應的電路原理圖（schematic），進行ERC檢查。再根據電路原理圖用Virtuoso Layout Editor工具繪制對應的版圖（layout）。版圖繪制步驟依次為MOS晶體管的有源區、多晶硅柵極、MOS管源區和漏區的接觸孔、P+注入、N阱、N阱接觸、N+注入、襯底接觸、金屬連線、電源線、地線、輸入及輸出?；镜陌鎴D繪制完成之后，將輸入、輸出端口以及電源線和地線的名稱標注于版圖的適當位置處，再在Dracula工具中利用幾何設計規則文件進行DRC驗證。然后利用GDS版圖數據與電路圖網表進行版圖與原理圖一致性檢查（LVS），修改其中的錯誤并按最小面積優化版圖，最后版圖全部通過檢查，設計完成。圖1和圖2分別給出了CMOS與非門的原理圖和版圖。

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所謂微電子學，指的是一個廣泛的技術領域，它包括用超小型電子線路構成的電子儀器、電子系統及其應用技術。大規模集成電路技術是支撐這個領域硬件的主要支柱。

運用集成電路技術制造的計算機芯片和存儲器使計算機的發展突飛猛進。不僅如此，集成電路(integratedcircuit)還廣泛的應用于通信、家用電器、儀器儀表、醫療、金融、工業自動化、公安等幾乎涵蓋人類生產、生活的各個方面。隨著我國科學技術的迅猛發展，對IC產品的需求量越來越大。從不久前召開的第十三屆中關村電腦節主題報告會上獲悉我國集成電路（IC）產品需求巨大。2010年需求量將占到世界總產量的1/8，市場總額將達到2000億元人民幣。科技部高科技發展及產業化司司長馮記春說，去年我國IC的需求金額已近1000億元人民幣，今年仍將有很大增加。但目前我國微電子產業無論在規模、產值、產量和技術水平等方面都不能適應經濟發展的要求。中國IC消費“大國”和生產“弱國”的矛盾非常突出。要實現信息產業的可持續發展就必須大力發展微電子技術和產業。

1、微電子產業發展的外部環境

微電子產業作為尖端技術及高附加價值產業對其他產業的影響極大，是在整個國民經濟中具有巨大戰略意義的關鍵性技術產業，因此世界各國政府都將其視為國家的骨干產業。無論是美國、歐洲還是日本、韓國，沒有一個國家的政府對微電子技術產業的發展采取放任政策，而是通過一系列政策手段進行扶植。

中國的微電子技術市場需求強勁，市場規模的增速遠高于全球平均水平?；谑袌鲂枨蠛彤a能轉移，我們判斷微電子技術行業在國內有很大的增長潛力，未來5年的年均復合增長率保持在20%以上，2009年的市場規模接近10000億元。原因有三個：

一是國家政策支持。中國半導體產業的發展離不開國家政策的支持。2000年6月，為鼓勵我國發展軟件及半導體產業，國家出臺了18號文件，該文件的全稱為《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》，這項政策曾經使得數家軟件及半導體企業獲益。2005年4月23日實施的、由財政部、信息產業部和國家發展改革委制定的《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》表明國家設立了集成電路產業研究與開發專項資金，用來扶持產業發展。

就北京而言，為加快微電子產業建設，北京市政府在國家出臺鼓勵軟件和集成電路發展政策基礎上制定了北京市鼓勵微電子產業發展實施細則，在土地稅收、政府跟進投資、貸款貼息等方面給予投資者優惠政策。

在眾多政策鼓勵下北京市迎來了微電子產業快速發展的黃金時期，北京有色金屬研究總院半導體材料股份有限公司與北京林河工業開發區投資20億人民幣建設國內最大的半導體材料基地，據介紹，該基地一期計劃投資2億元人民幣，已經建設年產25噸6英寸區熔硅單晶和年產400噸重摻砷硅單晶兩條生產線，項目投產后年銷售收入2億元人民幣，稅后利潤6000萬元人民幣。北京中芯國際位于亦莊經濟開發區，它是世界領先的集成電路芯片代工企業之一，也是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路芯片制造企業，每年都在招收就有專業知識的技術工人。北京市集成電路生產規模最大、技術最先進的生產基地首鋼與日本NEC公司合作建成的首鋼日電公司2000年就生產集成電路4974萬塊，在全國排名第10，該公司興建北京華夏半導體制造有限公司，2010年已建成6-8條8英寸和2英寸芯片生產線，總投資達100億美元，年銷售可達50億元人民幣，北方微電子產業基地規劃已經實施，該基地以集成電路設計為先導，形成設計、生產、封裝、測試和研發互動協調發展的產業格局。北京中芯國際、華潤上華都已經是國內的龍頭企業。

二是市場需求巨大。計算機、通訊、消費類電子產品的需求帶動對半導體的需求。例如全球手機的出貨量預計將從2004年的6.7億臺增加到2008年的11億臺，增長超過64%。未來增長較快的領域將來自于數字電視、3G、以及高端消費類電子產品。

三是我國微電子技術產業快速發展，產業鏈逐步完善。我國半導體產業經過長期發展，已經建立起基本的產業架構，近幾年的加速發展縮短了與國外先進技術的差距，有了一定的產業規模，但仍相對弱小。技術是半導體行業的立足之本。這個行業內的技術更新速度迅速，比如芯片制造的硅片尺寸已經達到12英寸，工藝達到90nm。芯片制造對資金和技術的要求較高，這個環節也集中了大多數的外來投資。自首鋼NEC于1999年建成大陸第一條8英寸芯片生產線以來，2000年至2004年間，北京的芯片制造廠就建成了另外8條8英寸線和1條12英寸線，目前大約有10條在建8英寸線和2條12英寸線。8英寸線的工藝分布在0.35um-0.13um，12英寸線的工藝為90nm。一條采用新設備的8英寸線需要10-15億美元的投資，而一條采用新設備的12英寸線需要25億美元左右的投資。

目前我國發展微電子技術產業最缺乏的就是人才，既包括技術人員，也包括半導體企業有經驗的中高級主管。決不可忽視對技術人才的培養，為基層作業員、技工、工程師提供較好的專業素質培訓，這對一個以生產為導向的微電子技術企業來說也是至關重要的。

2、北京地區職業院校開設微電子技術專業必要性

微電子技術產業在今后十年會有巨大的發展，對不同層次的人才需求量也會增加。那么，職業院校的微電子技術專業在微電子產業的作用如何？我們做如下分析：

首先，我們，來看一下職業院校培養人才的目標

職業院校培養的人才應具有基本的文化素養；掌握本專業的基本理論知識和實踐技能；具有綜合職業能力，成為本專業的操作人員和技術人員。

其次，從集成電路產品主要的生產流程（圖1），看看集成電路生產過程對人才的需求。

IC設計：從中國華大集成電路設計中心了解到，集成電路設計科技含量非常高，它需要工作人員有扎實的文化理論基礎；雄厚專業知識和熟練的計算機操作能力以及編程能力。作為職業院校的畢業生在這一領域發展顯然能力不足。

半導體材料的生產：半導體材料生產工藝主要包括拉單晶、切片、磨片、拋光等。對有研硅股走訪了解到，其現有一線具有一定專業知識和技能的操作人員100人，在林河投資的兩條生產線的操作人員在300以上。隨著產量的增加，操作人員的數量也需增加。在討論操作人員應具備什么樣的知識條件與技能時，技術人員說：操作人員應具有半導體物理、半導體材料工藝的專業知識，同時生產設備都是進口的，自動化程很高。因此要求操作人員有一定的計算機操作能力和一定的英語基礎。這些要求與中等職業學校學生的培養目標相符的。

IC生產：在首鋼日電公司的調查中，我們了解了該公司的用人情況。該公司有員工900人，其中技術人員200人，500人為一線生產的操作人員。這些一線生產的操作人員從事著集成電路生產、封裝、測試等工作。技術人員在對高中生與職業院校畢業生在生產中的表現進行比較中發現，職業院校畢業除具有一定的文化基礎知識以外，還具有專業知識和技能，因此在工作中表現得更自覺、更主動、更靈活。在新投資的生產線上，該公司人事部門更希望招聘微電子技術專業畢業生從事一線的生產操作。

IC封裝：IC封裝更多的涉及到有機化工材料，微電子技術專業不做討論。

IC測試：由于職業院校微電子技術專業的畢業生初步掌握集成電路的生產過程、結構以及性能參數，所以在測試的過程中更有責任感，并能及時發現產品的問題。因此職業院校微電子技術專業的畢業生能勝任這一工作。

IC銷售：集成電路產品日新月異，性能不斷更新，應用范圍不斷擴大。如何使更多的生產廠了解集成電路產品廣闊的功能，這就需要懂得專業知識的推銷員。如果職業院校微電子技術專業的學生在學習集成電路知識的基礎上，同時學習市場營銷的基礎知識就能夠滿足銷售集成電路的需要。

3、結論

微電子產業是科技密集型產業，對從業人員的要求較高，而微電子技術專業職業院校畢業生的文化水平和實際操作水平能夠滿足微電子產業操作人員的需要。從以上分析可知，只要職業院校微電子技術專業學生培養目標符合微電子產業這個大市場的需要，課程設置合理，就能為微電子產業做出較大的貢獻。

參考文獻

[1]《科學技術部高技術發展及產業化司馮記春司長致辭》科技時代2008年5月

[2]楊樹人王宗昌王兢《半導體材料》出版社：科學出版社2009年5月第一版

[3]孟祥忠《微電子技術概論》出版社：機械工業出版社2009年09月第一版