微纳加工工艺水平与集成电路和微纳传感器芯片制造等关键领域息息相关。为对接国家重大战略需求和探索高水平、创新型研究生培养体系，上海科技大学信息科学与技术学院吴涛教授联合上海科技大学量子器件中心开设了“微纳加工工艺实验”的本研一体课程，旨在让学生通过芯片设计、版图绘制、工艺实训等环节，使学生系统了解并掌握微电子芯片的开发和微纳加工制造全流程，将理论和实践更好的结合。
学好这门课的关键在于实践
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”吴涛认为，微纳工艺实验课程要始终将“学以致用”与“动手实践”作为重点培训与考察内容。“我们要让同学们学习微纳加工理论知识的同时，了解并实践如何利用不同仪器完成不同的微纳工艺需求，进而让同学们更深刻地体会微纳加工从材料、工艺到器件的全过程。”
图：2022秋课程合影
2019级本科生田川介绍，“虽然理论课需要记忆的内容比较多，但通过实验室中的实践操作，我做到了理论与实践相互印证。”
课程设计主要通过讲解、培训及引导实践三个环节来进行。任课老师和量子器件中心工程师首先会全面讲解材料与器件基础、以及光刻、镀膜、刻蚀、量测等微纳工艺基础知识；在此基础上，工艺工程师会分别就仪器的工作原理及使用进行培训，使同学们掌握每个工艺模块和相关仪器的具体操作；最后在助教的带领下进行不同短流程工艺和实验课程项目进行流片。
“在课程中，我们不仅跟随课堂完成了微纳工艺设备的学习，同时也对于光刻与金属剥离的工艺环节进行了实验设计。” 2019级本科生倪浩睿表示，“在与同学老师的讨论中，我将理论与实验相结合，对微纳工艺有了更加深刻的理解，为未来从事微纳器件领域的学习与科研打下了坚实的基础。”
在教学过程中不断改进创新
微纳工艺实验课程在教学实践过程中经过了多次改版，也得到了软纳米平台、分析测试中心、电子器件中心等多个公共科研平台的大力支持。量子器件中心技术负责人宋艳汝表示，“为了让学生能更好的理解设备原理及操作，工程师们专门制定了课程工艺模块的标操手册SOP和培训文档，对理论及实验教学也进行了多次优化，使得学生对微纳设备及器件制造有更好的理解。”
课程实践过程中同学们积极参与，踊跃提出各种新的想法和问题，在工程师和助教的指导下积极进行尝试，通过仪器权限考核和流片项目实践，达到了通过实践加深对微纳加工工艺知识理解的目的。
“工艺实践让我们对加工设备的使用有了更深的了解，理解了相关工艺参数对微纳加工的影响。” 2022级研究生周一如在课程中体验了薄膜沉积、光刻及刻蚀等工艺流程，“在这门课程中我获益匪浅，相信这对日后的研究有很大帮助。”
“未来课程将进一步改革，升级为“量子材料与微纳器件制造技术”系列课程，由物质学院、信息学院和量子器件中心共同打造，扩充课程项目和学生容量，提供不同等级设备与工艺的实践培训。 ”吴涛说。
图：工程师进行培训
图：助教带领下学生自主实验
图：学生学习成果：
（a）AZ5214反转及金属沉积剥离（lift-off）工艺，（b）SiO₂作掩膜ICP刻蚀AlN，（c）S1818作掩膜磷酸湿法刻蚀AlN，（d）SPR220-3作掩膜RIE刻蚀SiO₂，（e）MLA150多层光刻的套刻，（f）XeF₂各向同性刻蚀Si释放器件
微纳工艺实验课为同学们提供了近距离接触集成电路与半导体制造工艺的机会，让同学们充分实操工艺设备，展现了上海科技大学将人才培养作为核心要素的办学理念。上海科技大学将立足小规模、研究型、国际化的人才培养理念和定位，着力通过教育教学的创新与改革，打造信息与物质等多学科交叉的高科技人才培养试验田，为我国相关学科前沿、前瞻技术发展以及人才培养作出积极贡献。
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