1、微电子专业课程设置，以北大为例

微电子属于跨领域的理工科范畴，涉及到数学、半导体物理、工艺、材料、软件等方面。当年北大本科教育，按照学院进行招生(没有分方向)，大一学习高等数学、线性代数、物理基础课(力学、热学、电磁学)、程序设计等基础课，大一结束后分专业，然后大二开始聚焦学一些电子电路课程，比如模拟电子技术、数字电路技术、信号与系统、数字逻辑设计、半导体物理、半导体器件物理，大三才开始真正学微电子的专业课程，半导体工艺、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、EDA软件工具使用等，大四根据自己的兴趣和未来的方向选课程，并进行毕业设计。

北京大学微电子科学与工程专业本科生课程地图

翻阅了北京大学的微电子本科生培养手册，培养目标描述如下：

“微电子科学与工程专业主要研究先进微纳器件和制造技术、微纳传感器技术、新型计算器件和架构设计等相关科学技术。通过通识与专业相结合的教育，使学生具备坚实的数学、物理、电子、计算机、智能科学等信息处理的基础知识，涵盖电子技术、集成电路器件、集成电路设计与设计自动化(EDA)、微纳机械系统、先进电子材料、新型信息器件与未来计算等内容，配合先进的产教融合实验实践训练，系统地掌握微电子与集成电路学科的理论和方法，受到良好的科学思维与科学实践研究的训练，具有探索、发现、分析和解决问题的能力，以及知识自我更新和不断创新的能力，为引领微电子与集成电路学科发展奠定基础。培养的学生具有正确的人生观和价值观，具有良好的人文和科学素养，具有独立思考、阅读、写作、表达等能力和国际化视野。”

培养要求如下：

“【1】 扎实的理论知识和实践能力：掌握微电子与集成电路领域所需要的数学、物理、计算机、电子等基础理论和基础知识，熟悉微电子与集成电路器件设计、工艺制造、芯片设计、封装测试、系统集成的实践技术。

【2】 发现、分析和解决问题的能力：能够基于科学原理，运用科学方法，发现工程科学应用中问题;结合文献调研、原理探索和独立思考，分析问题可能的解决方法;通过专业培养中获得实践能力，开发解决问题的方案并进行验证。

【3】 创新思维和可持续发展能力：面向科学技术趋势和产业发展需求，运用创新思维，能够提出新问题、新理论和新方法，体现创新能力;具有终身学习的意识和能力，具有较强的面向未知问题的主动探索精神，具备可持续发展能力。

【4】 团队合作精神和社会责任：具有较强的组织、沟通和表达能力，具备团队合作精神，具有承担项目管理和团队负责的主动精神和能力;自觉以国家需求和社会发展为己任，自觉关注科学、技术和工程对人类社会可持续发展的影响，自觉遵守职业道德和规范，并履行应承担的责任。”

本科生在校期间，必须修满148个学分才能毕业，具体毕业要求如下：

北京大学微电子科学与工程专业本科生学分构成

公共基础课程是理工科基本上都要学的课程，微电子专业的课程主要体现在专业必修课程，包括专业基础课和专业核心课。专业基础课要学好也不容易，不过跟其他理工科一样，你难对别人也难。

微电子专业核心课程相对来说比较难一点，涉及到数学和物理模型和电路的东西，个人感觉集成电路器件、信号与系统比较难。

专业选修课如下，选修课是根据自己未来的发展方向和兴趣自由选择的课程

2、集成电路专业必备的基础知识：

(1)半导体物理与器件知识。了解半导体材料属性，主要包括固体晶格结构、量子力学、固体量子理论、平衡半导体、输运现象、半导体中的非平衡过剩载流子;熟悉半导体器件基础，主要包括pn结、pn结二极管、金属半导体和半导体异质结、金属氧化物半导体场效应晶体管、双极晶体管、结型场效应晶体管等。

(2)信号与系统知识。熟悉线性系统的基本理论、信号与系统的基本概念、线性时不变系统、连续与离散信号的傅里叶表示、傅里叶变换以及时域和频域系统的分析方法等，能够理解各种信号系统的分析方法并比较其异同。

(3)模拟电路知识。熟悉基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、直流电源和模拟电子电路读图等。

(4)数字电路知识。熟悉数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、半导体存储电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形电路、数-模和模-数转换等。

(5)微机原理知识。了解数据在计算机中的运算与表示形式，计算机的基本组成，微处理器结构，寻址方式与指令系统，汇编语言程序设计基础，存储器及其接口，输入/输出及DMA技术，中断系统，可编程接口电路，总线技术，高性能微处理器的先进技术与典型结构，嵌入式系统与嵌入式处理器入门等。

(6)集成电路工艺流程知识。了解半导体技术导论，集成电路工艺导论，半导体基础知识，晶圆制造，外延和衬底加工技术，半导体工艺中的加热工艺，光刻工艺，等离子体工艺技术，离子注入工艺，刻蚀工艺，化学气相沉积与电介质薄膜沉积，金属化工艺，化学机械研磨工艺，半导体工艺整合，CMOS工艺演化。

(7)集成电路计算机辅助设计知识。了解CMOS集成电路设计时所需的EDA工具，主要分为EDA设计工具概念、模拟集成电路EDA技术、数字集成电路EDA技术与集成电路反向分析技术等。

3、集成电路工作以后需要掌握的技术基础知识

(1)硬件描述语言知识。熟悉硬件描述语言(比如VerilogHDL)的基础语法、高级语法和与之匹配的硬件电路设计基础、高级电路设计案例等，理解VerilogHDL语法基础，了解逻辑电路、时序综合和状态机等复杂电路设计问题。

(2)电子设计自动化工具知识。熟练掌握模拟集成电路设计及仿真工具Cadence Spectre、版图设计工具Cadence Virtuoso、物理验证工具Mentor Calibre等的使用方法，数字方面掌握数字仿真设计工具Modelsim、逻辑综合工具Design Compiler、数字后端版图工具IC Compiler和Encounter等使用方法。

(3)集成电路设计流程知识。熟悉利用电子设计自动化(EDA)工具进行电路仿真、综合、版图设计、寄生参数提取和后仿真等设计流程。

4)集成电路制造工艺开发知识。熟悉半导体制造工艺全貌、前段制程概述、清洗和干燥湿法工艺、离子注入和热处理工艺、光刻工艺、刻蚀工艺、成膜工艺、平坦化 (CMP)工艺、CMOS工艺流程、后段制程工艺、后段制程等。

(5)集成电路封装设计知识。了解封装工艺流程、气密性封装与非气密性封装、典型封装技术、几种先进封装技术、封装性能的表征、封装缺陷与失效、缺陷与失效的分析技术

(6)集成电路测试技术及失效分析知识。了解集成电路测试流程，测试原理以及集成运算放大器、电源管理芯片、电可擦除编程只读存储器芯片、微控制器芯片、数模转换芯片等常见产品的测试方法。

4、微电子专业的前景

目前整个大学生的就业环境不好，微电子的就业在这种环境下表现还是不错的。根据《中国集成电路产业人才发展报告(2020-2021年版)》，2020年中国集成电路产业销售额达到8848亿元，同比增长17%。2020年国内在集成电路产业的从业人员约54.1万人，同比增长5.7%，其中芯片设计业19.96万人、制造业18.12万人、封装测试业16.02万人。

根据某招聘网站发布的报告，半导体人才缺口很大，目前缺口起码在20万以上，在去年和今年招聘中待遇在同等条件下已经超过了互联网、IT类的大部分岗位。大部分硕士毕业生的年薪基本在30万至40万之间，部分优秀的可以到50万。

从全球来看，半导体行业虽然有周期性波动，但整个行业的蛋糕是在不断增长的，蛋糕做大，行业才不会卷。而且半导体的入门门槛高，从业十年以上的才敢说合格，从业20年的才叫资深。

中国每年从国外进口集成电路3000亿美元，进口金额超过了石油，常年排名第一。目前国内集成电路处于国产替代、自主研发的黄金期，因为美国制裁，集成电路在未来20年都还能持续发展。

来源：

作者：老虎说芯

链接：https://www.zhihu.com/question/406789766/answer/2732529182

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