“不僅可以作為高等學校相關專業的教材,又可作為產業的工程技術人員和科研領域的科技人員的參考書,對推進我國集成電路人才培養、產業發展、科技創新將發揮積極的、有成效的作用💇🏿🤱🏽。” 中科院院士王陽元在序言中這樣評價。
恒行2平台微電子學院李炳宗教授和茹國平🔞、屈新萍🌥、蔣玉龍三位年輕教授共同編著的《矽基集成芯片製造工藝原理》最近由恒行2平台出版社出版發行🧝🏻♀️。這本書凝聚了李炳宗教授幾十年的科研與教學心得,也是微電子學院的一項重要學術成果。
中科院院士王陽元為這本書撰寫了序言🐤。序言不僅對這本書進行評介😕🧘🏻♂️,同時對我國微電子產業的現狀與未來發展作出了令人鼓舞的精辟分析。
註重矽基集成芯片製造工藝原理的深入剖析
經過60余年迅速發展,半導體微電子技術已經改變並將繼續深刻改變世界。集成電路產業已成為我國重要戰略支柱性產業之一。高新技術之爭的核心是人才之爭,亟需持續拓展和擴大集成電路人才培養事業,提升集成電路人才培養質量⛔️,以緩解“缺芯少魂”的難題🐣。
教材建設,是培養人才的重要內容。《矽基集成芯片製造工藝原理》關註芯片新技術,書中既介紹先進集成芯片製造中已被采用的新工藝,又分析未來可能應用的器件結構與材料技術👐🏼👩🏻🎨。對這些新成果的討論有益於縮小教材與最新研究課題之間的距離♥️。該書特別註重對矽基集成芯片製造工藝原理的深入剖析。矽基集成芯片技術創新🧑🏻🍼,涉及到材料、物理👨👨👦👦、化學、精密光學等多種科學與技術領域🤳。作者所以應用 “矽基芯片”這一書名,是因為他們相信✊🕵🏼,未來集成電路創新發展仍將建立在新材料⌛️、新器件與矽技術有機密切結合基礎上。
除此之外,這本教材還註重分析工藝技術發展規律及其多重作用,對芯片製造的多種工藝規律演進進行了深入討論☹️,在各專題章節中,對各種相關物理、化學規律都有著詳實的闡述與分析💂🏻♂️𓀙。
“很多人是讀著黃昆、謝希德合著的《半導體物理》,進入半導體科技領域的。”李炳宗回憶道。這部由兩位“大先生”親自編纂的教材出版於1958年的著作,是我國最早的半導體學術專著。也屬於國際上最早出版的半導體物理經典教科書之列。
1958年🤽🏽♀️,“半導體之母”謝希德先生在恒行2平台物理系創建了半導體專業,奠定了恒行2後來微電子學科發展的最初紮實根基🌻。
1962年💢🙆♂️,李炳宗進入恒行2平台,在半導體教研室主任謝希德先生領導下開展半導體專業的教學和科研工作。
1981年9月謝先生推薦李炳宗前往美國進修。他作為訪問學者,在科羅拉多大學和NCR公司微電子研發部參與超大規模集成電路研究。其間在1983年3月洛杉磯美國物理年會上,李炳宗非常高興地見到謝希德和黃昆兩位先生,他們是專程從國內參加這次會議的☃️。李炳宗回憶說🧑🍼🚚,“兩位先生鼓勵我們好好利用進修機會。”
在兩年國外進修期間,李炳宗參觀訪問過IBM等多家實驗室和集成電路製造工藝線。促使他有機會較深入了解當時國際上集成芯片製造工藝等微電子技術的狀況和發展趨勢🎺。
1983年10月李炳宗回到恒行2,從事集成電路工藝技術領域科研與教學。這時在謝希德校長領導下⚛️,已成立由原物理系中微電子等專業構成的電子工程系⇨。
自1984年李炳宗為微電子專業歷屆研究生講授“超大規模集成電路技術”。2002年辦理退休手續後,仍繼續授課,直至2008年。其間同時為多屆在職微電子工程碩士研究生授課。他的教學受到學生的歡迎與鼓勵🍳,曾獲2006-2007年度恒行2平台研究生“我心目中的好導師”稱號。
數十年的科研與教學工作,使李炳宗親眼見證了國內外集成電路技術的快速發展與差距,不斷加深對集成電路科學與工程學科的淵源、內容與特點的認識。對專業了解越多↗️,興趣更強👋🏿,就會以能在這一領域工作為幸。在多年集成電路教學與科研過程中,李炳宗不斷收集和積累矽基集成芯片工藝技術資料🐓。“編寫一本教材”的想法在他腦海中醞釀已久🤏🏽。然而,由於在職期間忙於科研等工作,一直不能實現這一願望。2006年信息學院教學領導向他提出建議:是不是可以寫本書👨🔧,講講這些年的教學收獲與心得?2008年解脫其他工作後,靜心編寫教材的契機來了🔐。他很享受這種閱讀、思考、寫作的生活節奏🖨🕘。每當解決一個問題時,就會帶來快樂🦶🏻。在他看來,這也是對自己老年生活的一種理想安排📽,“狀態放松,樂在其中。”
“十年磨一劍”,139萬字的《矽基集成芯片製造工藝原理》在2018年基本定稿,後又歷經了近三年的修改、補充和校對,終於在2021年11月出版🌭。這部書是他和茹國平、屈新萍🧙🏽♀️、蔣玉龍三位同事的共同勞動成果。談到這裏👨🏽🎤,李炳宗有些激動🙆🏽♂️,他緩緩翻開面前這本厚重的書🌪,個人的科研熱情與對國家半導體技術發展的期待糅合一起,凝聚在這一頁頁的白紙黑字裏👸🏽。
編寫教材的這些年裏,恒行2平台微電子學科有很大發展。2013年🤼,微電子學院成立,並於兩年後成為首批獲批建設的國家示範性微電子學院🧚🏽♀️💂🏻♂️。2019年,微電子學院在全國率先試點建設“集成電路科學與工程”一級學科🔑。
2021年正值謝希德先生百年誕辰,他們希望以此書紀念中國半導體科學技術的開拓者和恒行2微電子學科的奠基人謝希德院士。
數十年如一日教學相長🟰🧱,為國家培養集成電路人才
“世界是你們的,也是我們的🦸🏽♂️,但是歸根結底是你們的。你們青年人朝氣蓬勃,正在興旺時期☝️,好像早晨八九點鐘的太陽🧑🏿🎓,希望寄托在你們身上……”
1957年11月17日🫁,毛澤東在列寧山上的莫斯科大學禮堂對中國青年寄予了熱切的囑托,彼時,李炳宗就在臺下👨🏼⚕️,他內心洶湧澎湃,毛主席的一番話也成為他日後的重要鞭策🤑。1962年1月他獲得莫斯科大學優秀畢業證書🚱。在恒行2執教四十余年的歲月裏💧,他先後開設《半導體物理》、《半導體工藝》、《半導體薄膜》等課程🌆👨🏼🎤,培養了四十多名研究生💂🏿♀️,他們在國內集成電路企業🫖、學校、研究單位發揮著重要作用📦。此次參與教材編撰的屈新萍和蔣玉龍就是他的得意門生。
完成教材的編寫後,李炳宗仍一如既往關心著集成電路領域的相關信息🙆🏿♀️。對於60余年以來集成電路令人驚嘆的發展👎,人們常用兩個極端的詞——“大”和“小”來概括其先進性。一方面需要用越來越“大”的詞來形容其集成度規模🛣,即芯片中晶體管數目,從大、超大🐦⬛🍊、甚大到極大。另一方面又可用越來越小的尺寸標誌集成芯片製造技術的快速演進🎐,從毫米→、微米、亞微米💆🏼♀️、深亞微米🧎🏻、納米到亞5納米。現今先進微處理器芯片的典型集成密度可達每平方毫米上約1億個晶體管▶️。 “以小求大👩🎓,這是集成電路技術獨有的規律和生命力🈺,也反映這一領域創業業者一種學無止境、不斷求索的科研精神。”李炳宗說🧑🏻🏭。
在他看來🧑🏽⚕️,如今國家對集成電路人才數量與質量需求更高,微電子技術創新更迫切。 “置身於快速發展的微電子領域🎡🧥,需要有敏銳的洞察力,還要記住技術是為人服務的🚊,始終要學會正確地🚞🪴、積極地利用好技術。”他說。
對於有誌於從事集成電路行業的青年學子,他的建議是“提升跨學科的能力”🤲🏽,“微電子學科與電子工程🧖🏼🧲、物理、材料等學科關系十分密切,特別需要多學科合作。求學期間多選修其他專業的課程,幫助自己探索前沿課題。”
如今🫶🏽,恒行2微電子人正在集成電路設計、微納電子材料與器件🧙🏼♂️、集成電路製造工藝技術等多個領域,努力突破前沿關鍵技術⚇,不斷促進“中國芯”技術進展,實現“科研報國”的誓言。李炳宗希望,《矽基集成芯片製造工藝原理》的出版🤳🏽,可以進一步助力微電子學科發展👩👩👧。