本学期,在集成电路教研室的安排下,本院教学实验室承担了《IC版图设计》、《微电子器件原理》、《微电子工艺》、《集成电路设计基础》《集成电路封装与测试》、《数字电路验证技术》等重要专业课程的实验安排,均已有序开展。下面以其中两门课程为例:
微电子器件是现代科技不可或缺的组成部分,而电学性能测试是对微电子器件进行检测的核心部分,通过测量和分布不同电参数,评估器件的质量和性能。微电子器件的电流和电压测试是通过在微电子器件上加注电流或电压,测量器件的电阻、电导、电容、电感等参数,以得到电流电压特性曲线或相关的电特性参数。
本课程主要使用的实验仪器有半导体特性图示仪和C-V测试仪。本课的实验项目在实验室613进行,由张志刚老师指导。实验室主要所的承担微电子科学与工程专业和集成电路设计与集成系统等专业本科生的微电子器件原理、半导体器件物理等相关专业课程的实验项目,包括如下:
实验一双极型晶体管特性的测量与分析
实验二双极晶体管寄生电容的测量
实验三场效应晶体管特性的测量与分析

基于半导体图示仪测测试BJT及MOSFET电流电压特性
上图是学生基于半导体特性图示仪进行双极型晶体管和场效应晶体管特性测量实验。半导体特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件各种特性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器。适用领域:各类二极管、三极管、场效应管等静态参数测试。其中微电子的实验一和实验三都是在半导体特性图示仪上分别测试双极晶体管以及场效应晶体管的电流电压特性。

学生在进行双极晶体管寄生电容的测量实验(C-V测试仪)
上图是同学们在C-V测试仪器测试双极晶体管的电容测试实验。C-V测试仪测试频率为1MHz的智能化数字的电容测试仪器,适用于测试半导体器件PN结的势垒电容在不同偏压下的电容量,也可测试其它电容。
另一门课微电子工艺,其主要实验是通过“微电子IC制造技术虚拟培训平台AutoICV1.0”实现。该平台将学生培训、考试、教师教学与管理三大系统有机集成到一个平台上。其平台操作界面如下:

平台操作界面
微电子工艺实验在607实验室开展,主要内容包括以下几个部分:
实验一:集成电路IC制程。集成电路IC制程包括:晶圆制程、芯片制程、封装制程。同学们需要通过选择制造方法和设备,掌握IC制程工艺流程。选择设置设备主要参数,并进行温度曲线所真。

实验二:虚拟制造VR工厂。

因此,同学们首先通过观看设备技术原理视频演示,运行生产设备模拟运行操作,掌握IC制程关键设备。然后需要在不同器件的VR虚拟制造工厂的虚拟环境中,按照不同器件的工艺流程,漫游找到每个工序设备;设备交互操作开机、上料、生产模拟运行、取料和关机等。

学生实验课的操作照片
这些课程的专业实验的正常开展,主要培养了本院学生完成微电子测试设备的使用、微电子器件参数测试、分析的实践动手能力,并且巩固和强化微电子器件知识,提升学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力。实验室设备的长期稳定运行,为锻炼学生分析、探讨和总结实验结果的能力,以及培养学生在微电子技术和集成电路领域的竞争力,打下了坚实的基础。