百廿回眸·薪火相传——复旦大学“老教授谈教书育人”专栏(五十五)郑国祥:“回首‘芯’路历程,展望时代新篇”

发布者:甄理发布时间:2025-07-23浏览次数:10语音加载中...

编者按

   为充分体现我校老教授的政治优势、经验优势、威望优势,进一步推进老同志在当前“三全育人”综合改革背景下发挥作用,2019年,我校设立了老教授课程思政工作坊。在老干部党委的统筹下,由老干部工作处牵头负责,联合退休教职工工作处、教务处、党委教师工作部等部门,共同推进老同志参与学校中心工作。2020年,工作坊联合《复旦》校刊,开设“老教授谈教书育人”专栏,特邀各院系老教授结合多年来教书育人的经验,围绕“我所开设过的课程”、“我当年是怎么编写教材的”、“我当年是怎样在教学中对学生进行价值观教育的”、“我们当年是这样备课的”等主题撰写文稿,传授经验为主,讲述当年故事为辅,为广大在职教师备课、教学、教材编写等方面提供借鉴和参考。

百廿复旦正青春,教书育人薪火传。“老教授谈教书育人”专栏系列文稿,既在《复旦》校刊定期发表,也在《校史通讯》和复旦主页“相辉笔会”刊登,并陆续在“旦园枫红”公众号加以推送,通过个人回忆与历史见证,展现120年来的复旦故事、师德传承和教书育人的温度。

 

“回首‘芯’路历程,展望时代新篇”

 

郑国祥

材料科学系教授,原材料物理教研室主任。1970年毕业留校工作后,从事半导体集成电路生产的工作,与上海有关半导体工厂交流合作,经历了我国早期的芯片生产。上世纪九十年代又积极投身材料系国家微分析中心芯片检测的国家八五和九五攻关项目。

 

曾经亲耳听到谢希德先生说过:“上世纪物理领域最伟大的发明是量子力学和计算机”,当时刚毕业的我就感到醍醐灌顶。我还看到过乔布斯的一段话:“真正将我们与高等灵长类动物区分开来的一点是,人类是工具的制造者。秃鹰使用最少的能量可移动一公里,而测试表明:一个骑自行车的人类,能彻底打败秃鹰的运动效率。”这样类比起来,我觉得计算机和集成电路芯片就是“人类头脑的自行车”,它在推动人类社会不断进步。计算机科学技术从19世纪下半叶至今如火如荼的进步,离不开集成电路芯片的发展,两者相互促进,使得整个科技领域不断突破创新。

 

郑国祥教授校园留影

 

1969年,我参加了复旦物理系四一工厂的筹建,开始小圆片的集成电路生产,大学毕业后继续留在四一工厂工作。这时的芯片生产是很复杂和漫长的工作,在流水线上,除了光刻机之外的各种工艺设备,几乎全是老师同学们自己动手组装而成的。生产线必须全天运行,不分昼夜。然而,就是在这样艰苦的条件下,师生们努力制造了一批又一批的2英寸芯片,部分还供应给军工使用。


1980年左右,中国集成电路的发展经历了一段困难时期,制备工艺中出现的问题使得产品合格率下降。为了改善生产工艺过程,宗祥福先生提出了“工艺探测”的概念,又名“监控”或“微分析”,即对集成电路工艺过程的每一步进行监测和探测,将检测结果反馈到工艺本身并进行改进。198212月,复旦成立了材料科学研究所(材料科学系前身),在国家计委的大力支持下于1991年建成国家微电子材料与元器件微分析中心,宗祥福先生任中心主任,同时还担任材料科学系主任。国家微分析中心先后承担了多项国家重点科研攻关项目,它们是“七五”的“优化过程中的芯片工艺缺陷分析”,“八五”的“发展微分析技术研究”和“微分析技术应用研究”,“九五”的“微电子材料与元器件微分析技术研究”、“微纳分析技术”和“高密度微电子封装”项目。

 

当时,为了让微分析中心的工艺探测研究能更好地运用于企业的需求之中,宗祥福先生派出多名研究人员前往工艺生产的第一线,把工艺生产中遇到的实际问题带回微分析中心进行检测,然后再将检测结果反馈给企业。我曾被派往上海先进半导体制造公司、上海贝岭微电子公司、绍兴华越微电子公司等企业,把在复旦大学的微分析技术运用到企业的生产实践当中去。期间我经历了从5英寸芯片到6英寸,再到8英寸的升级换代、工艺设计、工艺监控和流水线建立;不断提高了芯片的合格率,推动芯片产品的更新换代。因此我还受到先进半导体制造公司的表彰,并长期担任该企业的“质量部失效分析顾问”。

 

我要感谢材料科学系给我提供了良好的工作环境,让我接触到校外的芯片世界。

 

与研究生合影

 

90年代到本世纪初,国内集成电路芯片产业致力于把硅晶圆片的面积做大,线宽做小。工艺相对稳定,发展到线宽28nm以下,工艺和设计的技术迭代比较明显的。尤其是近年的几个nm工艺。集成电路设计领域的工作充满了挑战,市场的需求变化使得集成电路设计逐渐成为行业热点。

 

我曾经在材料科学系开设过一门与设计相关的研究生课程,这门《硅器件模型和参数提取》课程还吸引了微电子学院、计算机学院的许多研究生来选修,使我感到很高兴,可见芯片设计也成为更感兴趣的方向。

 

我课题组培养的研究生如今都活跃在集成电路芯片的各个领域,从大学教授到企业技术骨干都有。

 

邵丙铣(右二)、郑国祥(右五)两位教授参加材料科学系党委组织开展“‘融入上海’看发展,聚力创新育英材”系列实践研学活动


在计算机和芯片的时代,我们学物理的人分有两种,一种是动手能力很强,一种是悟性很高。动手能力强的人能够将自己的想法转化为实物,悟性很高的人在不断地学习积累下会突然领悟到新的知识。我希望同学们能够打好数学物理基础,并通过不断的实践过程反复认识自己,在深入某个领域的过程中感受出自己是一个“悟性高的人”还是“动手能力强的人”,从而决定自己未来的发展方向。同时还要加强人文学科的学习和修养,这对于提升自己的判断能力,获取在研究工作中的灵感大有益处!实践证明这是很有效的培养途径。

 

 

 

供稿:郑国祥

协助:材料科学系

编辑:韩    佳