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半導(dǎo)體集成電路原理范文第1篇

關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體物理 教學(xué)思考

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2017）02-0058-02

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)已滲透到滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域?！栋雽?dǎo)體器件物理》是微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是理解半導(dǎo)體器件內(nèi)部工作原理的課程，是分析器件物理結(jié)構(gòu)、材料參數(shù)與器件電學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系，其提供了半導(dǎo)體物理與電子電路設(shè)計間的物理邏輯與數(shù)學(xué)聯(lián)系，是基于CMOS工藝設(shè)計集成電路的必備知識。因而，在教學(xué)過程中，如何將物理圖像、數(shù)學(xué)模型與電子電路設(shè)計間的關(guān)系講解清楚，讓學(xué)生從物理和集成電路設(shè)計的角度深層次理解半導(dǎo)體器件成為授課關(guān)鍵。

一、教學(xué)內(nèi)容與預(yù)期

《半導(dǎo)體器件物理》是微電子科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是在半導(dǎo)體物理課程基礎(chǔ)上繼續(xù)開展器件物理的分析、建模和應(yīng)用，具有物理理論抽象、概念細(xì)節(jié)多、半導(dǎo)體物理與電路等學(xué)科知識相交叉等特點，學(xué)生學(xué)習(xí)較為困難。基于此，本課程授課以施敏先生著的《半導(dǎo)體器件物理》為主要教材，依據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生未來的工作實踐，對《半導(dǎo)體器件物理》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整、充實和刪減。具體來說《半導(dǎo)體器件物理》教學(xué)內(nèi)容可分為以下幾部分：1）介紹半導(dǎo)體材料、PN結(jié)、半導(dǎo)體表面的特性等，2）講解雙極型、MOS型晶體管的結(jié)構(gòu)和工作原理，3）分析幾種有重要應(yīng)用的半導(dǎo)體器件，如功率MOSFET、IGBT和光電器件等。[1，2]期望學(xué)生接受教學(xué)后的預(yù)期能力：1）能夠深入理解半導(dǎo)體器件關(guān)鍵物理概念和能帶理論；2）能夠?qū)雽?dǎo)體物理與半導(dǎo)體PN結(jié)的行為結(jié)合起來理解分析；3）能夠以半導(dǎo)體PN結(jié)為基礎(chǔ)理解幾種不同的半導(dǎo)體器件；4）能夠理解和提出新型半導(dǎo)體器件設(shè)計中的關(guān)鍵物理和電學(xué)問題。

二、教學(xué)方法及學(xué)生能力目標(biāo)

本課程以課堂授課為主，同時引入小組和班級討論、課后建模實踐等互動教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建器件物理圖像、建模和與電子電路設(shè)計綜合聯(lián)系的能力，獨立發(fā)現(xiàn)、分析、解決器件問題的能力。同時基于《半導(dǎo)體器件物理》課程的特點，在教學(xué)手段上采用板書公式推導(dǎo)與多媒體器件模型演示為主，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源為輔，同時邀請集成電路產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體器件資深專家講座等形式，提高學(xué)生掌握知識和設(shè)計實踐的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。讓學(xué)生漸進(jìn)達(dá)到如下能力：（1）知道基本概念，（2）從理論上理解和解釋，（3）能夠根據(jù)器件理論做出計算、模擬和實際的器件應(yīng)用，（4）對器件進(jìn)行綜合、設(shè)計、分析；（5）對器件能夠從物理和電學(xué)的角度做出專業(yè)評價。

三、學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價方式

為了客觀評價每個學(xué)生的實際學(xué)習(xí)效果和激勵學(xué)習(xí)興趣，改革評價方式是十分必要的。在期末閉卷考試基礎(chǔ)上，對成績評價方式作如下新探索：增加平時成績比例，每個月進(jìn)行一次小測試，針對幾個集成電路廣泛應(yīng)用的建模理論和半導(dǎo)體器件，要求學(xué)生從半導(dǎo)體物理的角度作出獨立的分析報告，可以在課后查閱文獻(xiàn)資料，并在后續(xù)課堂上進(jìn)行交流討論，增強學(xué)生獨立思考與實踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生深度器件分析能力。

課堂教學(xué)改革需要教師不斷思考、總結(jié)與創(chuàng)新，即要傳授知識，又要與學(xué)生互動反饋，讓學(xué)生更深刻迅速的理解專業(yè)知識，并能靈活的實踐運用。

參考文獻(xiàn)：

[1]施敏等，耿莉等譯.半導(dǎo)體器件物理[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2008.

[2]Donald Neamen著.趙毅強等譯.半導(dǎo)體物理與器件[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[3]楊虹等.面向21世紀(jì)的微電子技術(shù)人才培養(yǎng)-微電子技術(shù)專業(yè)本科生教學(xué)計劃的制訂[J]，重慶郵電大學(xué)學(xué)報，2004.

半導(dǎo)體集成電路原理范文第2篇

【關(guān)鍵詞】電子信息材料；低碳經(jīng)濟(jì)；發(fā)展應(yīng)用；集成電路和半導(dǎo)體材料

進(jìn)入新世紀(jì)以后，節(jié)能環(huán)保的概念開始在全世界范圍內(nèi)普及，作為低碳環(huán)保的一項有效途徑，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以有效地促進(jìn)整個社會的節(jié)能環(huán)保活動。低碳經(jīng)濟(jì)指的就是依托于低能耗、低污染、低排放的“三低要求”來作為核心的節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)模式，這是人類文明的又一偉大壯舉。目前，我國在“可持續(xù)發(fā)展”的理念的指導(dǎo)下，在社會中大力采用“低碳經(jīng)濟(jì)”的生產(chǎn)模式，成功的實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的雙豐收。眾所周知，二十一世紀(jì)是電子信息的時代，人類社會對電子信息材料的需求量也是與日俱增，如何有效的實現(xiàn)電子信息材料的低碳經(jīng)濟(jì)，已經(jīng)成為了電子信息行業(yè)發(fā)展的一項重大課題。

一、簡要介紹各種可以用于低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的電子信息材料

目前，在世界的電子信息行業(yè)里面，可以用來作為電子信息材料的主要材料有以下幾種：光電子材料、納米材料、寬禁半導(dǎo)體材料等等。目前，為了響應(yīng)電子信息材料的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，可以根據(jù)這些原料的特性研制出以下這些電子信息材料：

1、電子信息材料中的光電子材料

電子信息材料的光電子材料主要指的是液晶材料。目前，液晶材料已經(jīng)在電子信息行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，在電子信息行業(yè)里面，液晶材料絕大部分被應(yīng)用于電子顯示屏等高新技術(shù)范圍之內(nèi)。液晶材料的特性之一便是“光線扭曲向列型”，這種特性可以使液晶材料在有電流經(jīng)過的時候通過對電流的改變來實現(xiàn)對電子顯示屏上面的液晶序列的排列順序的改變。與此同時，再有電流經(jīng)過電子顯示屏的液晶材料的時候，外面的光線是不能夠直接穿過電子顯示屏的液晶材料的，這就使得液晶材料有成為低碳經(jīng)濟(jì)的特性。與傳統(tǒng)的其他電子顯示屏材料相比，液晶材料具有很多優(yōu)良的特性，液晶材料的能耗低已經(jīng)精確的準(zhǔn)確性以及迅捷的反應(yīng)，再加上柔和的調(diào)色功能。除此之外，液晶材料還是一種很有效的非線性光學(xué)材料，液晶材料的狀態(tài)一般是維持在軟凝聚的狀態(tài)。因此，液晶材料可以有效地實現(xiàn)光折變效應(yīng)，可以在電子儀器在很低的電流供應(yīng)下，發(fā)揮出強勁的性能，具有很高的開發(fā)潛力。另外，根據(jù)光學(xué)原理之中的光的干涉效應(yīng)，可以利用光線對液晶材料的干涉作用，使得液晶材料在反射類的光學(xué)器件里面得到廣泛的應(yīng)用。綜上所述，一系列優(yōu)良的特性使得液晶材料已經(jīng)逐步成為應(yīng)用最廣泛的電子顯示屏使用材料。

2、電子信息材料中的集成電路和半導(dǎo)體材料

目前，世界上的電子信息材料中的集成電路和半導(dǎo)體材料的最基礎(chǔ)的原材料大部分都是多晶硅原料，目前最廣泛采用的制作電子信息材料中的集成電路和半導(dǎo)體材料的技術(shù)則是經(jīng)過改進(jìn)的西門子法。經(jīng)過改良的西門子法制作多晶硅材料的集成電路和半導(dǎo)體材料的原理如下所述：使用鹽酸和工業(yè)使用的純硅粉在一個規(guī)定的溫度之下發(fā)生合成反應(yīng)，最終生成三氯氫硅材料，然后再采用分離精餾的手段，對已經(jīng)制得的三氯氫硅材料進(jìn)行進(jìn)一步的分離提純工作，最后把提純后的三氯氫硅放置進(jìn)入氫還原儀器里面經(jīng)行相關(guān)反應(yīng)操作，最后制得高純度的多晶硅，再進(jìn)一步加工就成為了日常所使用的電子信息材料中的集成電路和半導(dǎo)體材料。

通過改良的西門子法提煉出來的電子信息材料中的集成電路和半導(dǎo)體可以有效地改進(jìn)目前國際上的光伏零件問題。

二、簡述電子信息材料在低碳經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展應(yīng)用思路

目前，根據(jù)節(jié)能環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的相關(guān)要求，電子信息材料在低碳經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展應(yīng)用的主體模式應(yīng)當(dāng)找尋出新型的發(fā)展趨勢，其總體趨勢應(yīng)當(dāng)是朝向電子信息材料的尺寸擴(kuò)大化、電子零部件的智能化設(shè)計、電子材料的多功能作用趨勢、電子材料功能的高度集中化的趨勢發(fā)展。

1、發(fā)展集成電路類的電子信息材料

隨著電子科學(xué)與技術(shù)的不斷增長，目前的半導(dǎo)體材料和集成電路的主要材料已經(jīng)成為了環(huán)氧模塑料，通過這樣的原材料設(shè)計，可以有效地使得電子信息材料可以滿足低碳經(jīng)濟(jì)的節(jié)能環(huán)保的要求。

2、發(fā)展光電子材料類的電子信息材料

隨著電子科學(xué)與技術(shù)的不斷增長，作為一種非常有效的信息傳輸類型的電子信息材料，光電子材料在近幾年來得到了快速發(fā)展的機會，這將很有效使得電子信息材料可以滿足低碳經(jīng)濟(jì)之中電子材料的多功能作用趨勢、電子材料功能的高度集中化的要求。

3、發(fā)展新型元器件材料類的電子信息材料

隨著電子科學(xué)與技術(shù)的不斷增長，作為一種非常有效的降低環(huán)境污染，并可以有效的降低電子信息材料能量消耗的材料，新型元器件材料正在逐漸成為電子信息材料的重點研究項目之一，其可以有效的滿足電子信息材料發(fā)展的電子信息材料的尺寸擴(kuò)大化、電子零部件的智能化設(shè)計要求。

三、結(jié)語

目前，電子信息材料的低碳發(fā)展已經(jīng)成為了電子信息行業(yè)要攻克的主要課題之一，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的電子信息材料已經(jīng)可以很好的完成節(jié)能環(huán)保的要求。在本文中，筆者將結(jié)合對低碳經(jīng)濟(jì)概念的解讀，并簡要的描述了幾種新型的節(jié)能環(huán)保的電子信息材料，并通過這樣的方式，具體的談了談研究了電子信息材料在低碳經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展應(yīng)用思路。但是，由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]李來丙，李立波.新一代綠色無鹵化覆銅板的研制開發(fā)[J]，工程塑料應(yīng)用，2013，32（5）：42～44

[2]謝廣超，杜新宇，韓江龍.環(huán)氧模塑料在半導(dǎo)體封裝中的應(yīng)用[J]，中國集成電路，2013，（106）：64～69

[3]侯明，衣寶廉.燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]，電源技術(shù)，2012，32（10）：649～654

[4]蘇維.多晶硅生產(chǎn)的節(jié)能減排措施[J]，有色金屬加工，2013，37（2）：57～59

半導(dǎo)體集成電路原理范文第3篇

――首鋼NEC參觀感受

2007年7月4日，今天早上九點我們微電子04級全體同學(xué)在首鋼NEC門口集合，在姜老師和鞠老師的帶領(lǐng)下跟隨首鋼NEC工作人員開始了我們的參觀實習(xí)。雖然天氣炎熱，但是同學(xué)們秩序井然，而且大家參觀的熱情高漲，充滿了興奮與好奇。

在工作人員的陪同下，我們來到了首鋼NEC的小禮堂，進(jìn)行了簡單的歡迎儀式后，由工作人員向我們講解了集成電路半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體集成電路制造工藝、集成電路設(shè)計、集成電路技術(shù)與應(yīng)用前景和首鋼NEC有限公司概況，其中先后具體介紹了器件的發(fā)展史、集成電路的發(fā)展史、半導(dǎo)體行業(yè)的特點、工藝流程、設(shè)計流程，以及SGNEC的定位與相關(guān)生產(chǎn)規(guī)模等情況。

IC產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，具有核心的作用，而且應(yīng)用廣泛，同時它也是高投入、高風(fēng)險，高產(chǎn)出、規(guī)?；?，具有戰(zhàn)略性地位的高科技產(chǎn)業(yè)，越來越重視高度分工與共贏協(xié)作的精神。近些年來，IC產(chǎn)業(yè)遵從摩爾定律高速發(fā)展，越來越多的國家都在鼓勵和扶持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在這種背景下，首鋼總公司和NEC電子株式會社于1991年12月31日合資興建了首鋼日電電子有限公司（SGNEC），從事大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售的半導(dǎo)體企業(yè)，致力于半導(dǎo)體集成電路制造（包括完整的生產(chǎn)線――晶圓制造和IC封裝）和銷售的生產(chǎn)廠商，是首鋼新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。公司總投資580.5億日元，注冊資金207.5億日元，首鋼總公司和NEC電子株式會社分別擁有49.7％和50.3％的股份。目前，SGNEC的擴(kuò)散生產(chǎn)線工藝技術(shù)水平是6英寸、0.35um，生產(chǎn)能力為月投135000片，組裝線生產(chǎn)能力為年產(chǎn)8000萬塊集成電路，其主要產(chǎn)品有線性電路、遙控電路、微處理器、顯示驅(qū)動電路、通用LIC等，廣泛應(yīng)用于計算機、程控和家電等相關(guān)領(lǐng)域，同時可接受客戶的Foundry產(chǎn)品委托加工業(yè)務(wù)。公司以“協(xié)力·敬業(yè)·創(chuàng)新·領(lǐng)先，振興中國集成電路產(chǎn)業(yè)”為宗旨，以一貫生產(chǎn)、服務(wù)客戶為特色，是我國集成電路產(chǎn)業(yè)中生產(chǎn)體系最完整、技術(shù)水平最先進(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，也是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的標(biāo)志性企業(yè)之一。

通過工作人員的詳細(xì)講解，我們一方面回顧了集成電路相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，同時也對首鋼日電的生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)文化有了一個全面而深入的了解和認(rèn)識。隨后我們在工作人員的陪同下第一次親身參觀了SGNEC的后序工藝生產(chǎn)車間，以往只是在上課期間通過視頻觀看了集成電路的生產(chǎn)過程，這次的實踐參觀使我們心中的興奮溢于言表。

由于IC的集成度和性能的要求越來越高，生產(chǎn)工藝對生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中的前后各道工序?qū)ιa(chǎn)環(huán)境要求更加苛刻，其溫度、濕度、空氣潔凈度、氣壓、靜電防護(hù)各種情況均有嚴(yán)格的控制。

為了減少塵土顆粒被帶入車間，在正式踏入后序工藝生產(chǎn)車間前，我們都穿上了專門的鞋套膠袋。透過走道窗戶首先映入眼簾的是干凈的廠房和身著“兔子服”的工人，在密閉的工作間，大多數(shù)IC后序工藝的生產(chǎn)都是靠機械手完成，工作人員只是起到輔助操作和監(jiān)控的作用。每間工作間門口都有嚴(yán)格的凈化和除靜電設(shè)施，防止把污染源帶入生產(chǎn)線，以及靜電對器件的瞬間擊穿，保證產(chǎn)品的質(zhì)量、性能，提高器件產(chǎn)品成品率。接著，我們看到了封裝生產(chǎn)線，主要是樹脂材料的封裝。環(huán)氧樹脂的包裹，一方面起到防塵、防潮、防光線直射的作用，另一方面使芯片抗機械碰撞能力增強，同時封裝把內(nèi)部引線引出到外部管腳，便于連接和應(yīng)用。

在SGNEC后序工藝生產(chǎn)車間，給我印象最深的是一張引人注目的的海報“一目了然”，通過向工作人員的詢問，我們才明白其中的奧秘：在集成電路版圖的設(shè)計中，最忌諱的是“一目了然”版圖的出現(xiàn)，一方面是為了保護(hù)自己產(chǎn)品的專利不被模仿和抄襲；另一方面，由于集成電路是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，毫無意義的模仿和抄襲只會限制集成電路的發(fā)展，只有以創(chuàng)新的理念融入到研發(fā)的產(chǎn)品中，才能促進(jìn)集成電路快速健康發(fā)展。

在整個參觀過程中，我們都能看到整潔干凈的車間、纖塵不染的設(shè)備、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工人，自始至終都能感受到企業(yè)的特色文化，細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳉夥?、一絲不茍的工作態(tài)度、科學(xué)認(rèn)真的工作作風(fēng)。不可否認(rèn)，我們大家都應(yīng)該向他們學(xué)習(xí)，用他們的工作的態(tài)度與作風(fēng)于我們專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中，使我們能夠適應(yīng)目前集成電路人才的需求。

這次參觀，由于集成電路生產(chǎn)自身的限制，我們只能通過遠(yuǎn)距離的參觀，不能進(jìn)一步向技術(shù)工人請教和學(xué)習(xí)而感到遺憾，總的來說，這次活動十分圓滿。

半導(dǎo)體集成電路原理范文第4篇

【關(guān)鍵詞】集成電路;測試管理系統(tǒng);開發(fā);利用

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體集成電路也出現(xiàn)了日新月異的變化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大規(guī)模、速度快、功能多的電路逐漸得到有效開發(fā)，半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)逐漸完善，其中尤為特別的是數(shù)字電路變化。基于此種形勢下，對集成電路測試提出了更高的要求。在以往測試軟件編制中，程序主要以測試流程為導(dǎo)向，堅持自上至下原則進(jìn)行排列，將程控指令、測試參數(shù)、測試結(jié)果等都納入文本測試軟件中，這種編程面向過程，語法規(guī)則特定。但工程師必須要具有一定的編程技能，由于編程過程復(fù)雜，自動化測試不具高效性、快速性和同步性。目前，伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，圖形化編程語言編程為工程師提供一個有效的可編程平臺。筆者主要綜合自身多年來在半導(dǎo)體企業(yè)從事集成電路測試工作實踐和管理經(jīng)驗，深入探究集成電路測試系統(tǒng)管理及其開發(fā)應(yīng)用，旨在實現(xiàn)集成電路測試精細(xì)化管理的要求和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.集成電路測試設(shè)備及配件概述

1.1 集成電路測試設(shè)備功能分析

針對集成電路測試設(shè)備及功能而言，主要體現(xiàn)在四個方面：

（1）測試機。測試機主要參考因素包括硬件架構(gòu)端子數(shù)、操作系統(tǒng)環(huán)境、時鐘速度、程序開發(fā)工具、應(yīng)用程序等，早期測試機多以C、Pascal等程序語言為開發(fā)工具，目前VB應(yīng)用廣泛，各種輔助應(yīng)用程序為測試工程師提供了發(fā)展時機;

（2）晶圓針測機。目前，四寸至十二寸晶圓均經(jīng)針測機在晶舟與測試機間進(jìn)行存取，此種設(shè)備對機械自動化、結(jié)構(gòu)精密度、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定度要求較高;

（3）器件分類機。分類機主要執(zhí)行測試機與集成電路成品間的電性接觸，按照測試程序中定義結(jié)果進(jìn)行分類;

（4）預(yù)燒爐。早期預(yù)燒爐主要提供預(yù)燒條件中所需電流、偏壓、波形電路機制，目前主要以封裝類型為依據(jù)來進(jìn)行設(shè)計，對被測器件具有承載作用。

1.2 集成電路測試機原理

測試機多由高性能量測儀器構(gòu)成，而測試系統(tǒng)屬于測試儀器與計算機控制的綜合體。計算機控制主要是經(jīng)由測試程序執(zhí)行指令集對測試硬件進(jìn)行控制，最終由測試系統(tǒng)提供測試結(jié)果。為保證測試結(jié)果的一致性，必須要對測試系統(tǒng)進(jìn)行定期校正處理，一般應(yīng)用校正芯片對測量儀器精準(zhǔn)性進(jìn)行驗證。目前，多數(shù)測試系統(tǒng)可測試具有特定類別特征的集成電路，通用器件種類包括數(shù)字、內(nèi)存、混合信號、模擬。一般而言，測試系統(tǒng)包括來源內(nèi)存、捕捉內(nèi)存、測試樣本或掃描向量內(nèi)存、端子電路，而測試方法主要采用施加與測量模式，通過設(shè)置測量范圍、測量極限、設(shè)備性能參數(shù)而完成測試作業(yè)。

2.集成電路測試數(shù)據(jù)分析

為了開發(fā)集成電路測試管理系統(tǒng)，必須要詳細(xì)分析現(xiàn)有的產(chǎn)品管理過程與測試流程，從而優(yōu)化系統(tǒng)功能與框架設(shè)計。首先，要對現(xiàn)有產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。一般而言，集成電路測試生產(chǎn)線上具有4個左右的測試平臺，每個測試平臺對不同產(chǎn)品、測試參數(shù)所提供的測試數(shù)據(jù)、時間不盡相同。通常狀況下，測試結(jié)果屬于生產(chǎn)過程總體情況的直接反映指標(biāo)，優(yōu)化測試參數(shù)，能獲取產(chǎn)品良率信息。在現(xiàn)階段，由于測試參數(shù)較多，且各個參數(shù)間能產(chǎn)生不同程度的交互效應(yīng)，最終影響統(tǒng)計性質(zhì)。目前，就測試統(tǒng)計工具分析方法而言，主要包括兩種：一是比較分析，二是相關(guān)性分析。譬如在不同條件下，可對每片晶片測試參數(shù)進(jìn)行比較分析，觀察測試參數(shù)之間的差異性。同時，可將測試參數(shù)與WS數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)、iEMS數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，尋找相關(guān)性誘因。以上兩種分析方法均在明確現(xiàn)有歷史數(shù)據(jù)對產(chǎn)品設(shè)備、生產(chǎn)狀況的影響下進(jìn)行。應(yīng)用現(xiàn)有數(shù)據(jù)預(yù)測產(chǎn)品特征，考慮到測試問題具有復(fù)雜性，工程師往往無法對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行優(yōu)化判斷。

在實際分析過程中，可綜合多種統(tǒng)計手段來進(jìn)行分類效果預(yù)測。具體而言，必須要注意四個問題：

（1）明確好壞組?；谡莆諝v史測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定好壞組分組規(guī)則;

（2）對測試參數(shù)進(jìn)行刪選。擇取與另一平臺測試數(shù)據(jù)具有相關(guān)性的測試參數(shù)，并進(jìn)行集合，在此基礎(chǔ)上擇取好壞組間差異顯著的測試參數(shù);

（3）對主成分進(jìn)行綜合分析。針對具有差異性的測試參數(shù)而言，必須要作正交化處理，將測試參數(shù)間的交互作用及時消除;

（4）判別分析。對待預(yù)測晶圓至好壞兩組距離進(jìn)行計算，應(yīng)用具有統(tǒng)計學(xué)意義的Mahalanobis距離將常用遠(yuǎn)近距離進(jìn)行替代，并將其歸納到距離近的那組，實現(xiàn)分類目標(biāo)。此流程可優(yōu)化最終結(jié)果，同時在研究過程中還可運用判別分析、分析流程等篩選方法。

3.集成電路測試管理系統(tǒng)設(shè)計

3.1 集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念與邏輯設(shè)計

針對集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計而言，主要包括四類方法：一是自頂向下，二是自底向上，三是逐步擴(kuò)張，四是混合策略。就測試管理開發(fā)而言，主要應(yīng)用自底向上方法，即首先勾畫局部概念結(jié)構(gòu)，并將各個局部進(jìn)行集合，最終獲取全局概念結(jié)構(gòu)。于構(gòu)建概念模型前，必須要深入分析需求分析中形成的數(shù)據(jù)，把握數(shù)據(jù)實體屬性，構(gòu)建實體間關(guān)系。在數(shù)據(jù)庫開發(fā)時期，開發(fā)環(huán)境擇取Web應(yīng)用框架（Django），按照系統(tǒng)情況，于數(shù)據(jù)流圖中擇取適當(dāng)數(shù)據(jù)流圖，每部分均與一個局部應(yīng)用相對應(yīng)，聯(lián)系各個局部數(shù)據(jù)流程圖，檢查概念模型圖設(shè)計的精準(zhǔn)性。

概念結(jié)構(gòu)屬于數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，為了達(dá)到測試管理系統(tǒng)要求，要將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，通常只支持網(wǎng)狀、關(guān)系、層次三種模型中的某一具體數(shù)據(jù)模型，導(dǎo)致各個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)硬件具有局限性。因此，在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先要對概念結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，促使其常用網(wǎng)狀、層次模型，并基于特定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)輔助下，促使轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型。同時，數(shù)據(jù)庫擇取MySQL，降低總體擁有成本。

3.2 集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計

就集成電路測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計而言，首先要明確數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)，再對其進(jìn)行綜合評價，其內(nèi)容主要包括三個方面：

（1）數(shù)據(jù)儲存結(jié)構(gòu)。在對數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價時，要將維護(hù)代價、存取時間、空間利用率作為考慮因素。一般而言，將冗余數(shù)據(jù)消除，能有效節(jié)約存儲空間，但易增大查詢代價，故要權(quán)衡利益，擇取折中方案。MySQL屬于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，聚簇功能強大，為了保證查詢速度，可將屬性上存在相同值的元組進(jìn)行集中，存入物理塊中;

（2）數(shù)據(jù)存儲位置。在開展數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計時，可將MySQL數(shù)據(jù)庫中的用戶表空間與系統(tǒng)文件相對應(yīng)的數(shù)據(jù)存入磁盤驅(qū)動器中，以達(dá)索引與數(shù)據(jù)庫軟件、表分類存放目的。針對MySQL數(shù)據(jù)庫而言，可將不同用戶建立的表進(jìn)行分類存放，可最大限度地優(yōu)化數(shù)據(jù)庫;

（3）數(shù)據(jù)存取路徑。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，要明確存取路徑，尋找索引構(gòu)建方法。索引作為一種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，主要包括三種形式：一是簇索引，二是表索引，三是位映射索引。在MySQL數(shù)據(jù)庫中，利用索引可提高聚集中數(shù)據(jù)與表檢索速度?？茖W(xué)應(yīng)用索引，能降低磁盤I/O操作次數(shù)。

4.集成電路測試管理系統(tǒng)的實現(xiàn)與開發(fā)利用

4.1 集成電路測試數(shù)據(jù)輸入

在測試生產(chǎn)線上，由于每天都會出現(xiàn)大量的晶圓測試作業(yè)，故針對產(chǎn)品測試管理系統(tǒng)來講，必須要將晶圓信息輸入到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，便于后續(xù)功能操作的實現(xiàn)。在現(xiàn)有測試生產(chǎn)線上，一部分產(chǎn)品信息可實現(xiàn)自動輸入，譬如每片晶圓均存在自身產(chǎn)品批次與編號，于晶圓制造中可將此類信息標(biāo)記在晶圓表面上，經(jīng)由晶圓針測機自動識別裝置進(jìn)行讀取。待讀取完畢后輸入到相關(guān)的測試結(jié)果中。而就其它無法自動輸入信息而言，譬如測試接口、針測卡、測試設(shè)備等信息，必須要進(jìn)行手動輸入。

基于把控生產(chǎn)線實際狀況的基礎(chǔ)上，每名錄入員均需進(jìn)行班組個人生產(chǎn)日報的錄入，工作量相對較大，同時考慮到系統(tǒng)實際需要，于每2小時需要進(jìn)行一次數(shù)據(jù)錄入，故必須要重視錄入速度。當(dāng)數(shù)據(jù)被錄入子菜單時，其每頁面設(shè)計必須要采用Django的第三方控件，利用其強大功能以達(dá)無鼠標(biāo)操作目標(biāo)。從本質(zhì)上來講，輸入員將該子頁面打開后，僅有鍵盤可進(jìn)行輸入操作，方便較為快捷，與用戶實際需求吻合。

4.2 集成電路測試結(jié)構(gòu)文件上傳

針對集成電路測試管理系統(tǒng)而言，必須要將測試設(shè)備工作站所定義的測試結(jié)果文件輸入數(shù)據(jù)庫，最終才能構(gòu)成數(shù)據(jù)分析報表。待晶圓測試完畢后，測試設(shè)備將構(gòu)成晶圓測試結(jié)果的文件轉(zhuǎn)變成一個傳送信號，上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，而服務(wù)器會依據(jù)文件發(fā)送信頭，最終接納測試結(jié)果文件。

針對測試管理系統(tǒng)為而言，為了確保其傳送速度，本文研究中實現(xiàn)了三個方面的優(yōu)化處理：

（1）針對測試結(jié)果文件傳送而言，主要應(yīng)用實時傳送原則，即傳送時機擇取為測試結(jié)果文件組成后，對以往分批次傳送方式進(jìn)行了優(yōu)化補充。從整體上來講，有助于預(yù)防文件過大而促使傳送速度滯后，對服務(wù)器正常運行具有一定的輔助作用;

（2）文件上傳后并未直接植入數(shù)據(jù)庫中，而是暫時存入原始數(shù)據(jù)暫存器中，有助于防止某些無效格式測試結(jié)果文件被上傳。譬如在測試中存在了人為中斷現(xiàn)象，而誘導(dǎo)某些測試數(shù)據(jù)最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿哂鄶?shù)據(jù)。經(jīng)由原始數(shù)據(jù)暫存器剔除此類無效格式文件，能最大限度地確保數(shù)據(jù)庫文件的精準(zhǔn)性。此外，經(jīng)由原始數(shù)據(jù)暫存器對測試結(jié)果文件權(quán)限進(jìn)行整合配置。譬如在存儲過程中可允許訪問統(tǒng)計結(jié)果，不允許訪問某些重要數(shù)據(jù)。從某種角度上來講，極大地提高了數(shù)據(jù)庫的安全性;

（3）針對測試管理系統(tǒng)開發(fā)而言，主要采用存儲過程進(jìn)行統(tǒng)計，包括生產(chǎn)盤存月報、生產(chǎn)日報、周報、月報、季報、年報、設(shè)備異常報警率、生產(chǎn)良率表等?；趹?yīng)用程序界面上，分開統(tǒng)計功能與查詢功能，應(yīng)用統(tǒng)計功能對存儲過程進(jìn)行調(diào)用，基于服務(wù)器端作用下對信息開展各類匯總作業(yè)，并錄入歷史存表中。而利用查詢功能自歷史表中對已計算數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用，完善了系統(tǒng)性能，增強了查詢效率。

4.3 集成電路測試在線預(yù)警、測試數(shù)據(jù)查詢與分析

就集成電路測試在線預(yù)警功能模塊而言，主要因測試生產(chǎn)線工程師少，在測試過程中，無法及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的誤測或不良測試，為測試工程師及早發(fā)現(xiàn)問題提供了有力的幫助。而針對集成電路測試數(shù)據(jù)查詢而言，該模塊主要考慮到用戶對生產(chǎn)線實時數(shù)據(jù)具有查詢需求，涵蓋產(chǎn)品負(fù)責(zé)人、芯片產(chǎn)品、測試日期、測試站點等信息。同時，數(shù)據(jù)查詢模塊還可查詢各類良率分析報表，其中查詢功能與統(tǒng)計功能單獨使用，有助于用戶自主選擇，其查詢內(nèi)容涵蓋測試平臺比較報表、良率分析年報、季報、月報、日報等。

5.結(jié)束語

綜上所述，本文主要以集成、高效、全方位、先進(jìn)企業(yè)管理要求為出發(fā)點，進(jìn)行集成電路測試管理系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計，旨在提升集成電路企業(yè)管理水平，增強市場核心競爭力，對半導(dǎo)體測試行業(yè)中的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)具有至關(guān)重要的作用。在實際開發(fā)過程中，由于對現(xiàn)有測試生產(chǎn)線上出現(xiàn)的測試數(shù)據(jù)無法全面管理，故無法深入分析影響集成電路測試生產(chǎn)效率提高的因素，因此在前期做了大量設(shè)備與測試方法研究。在測試管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成時，以前臺開發(fā)工具（Django）、后臺數(shù)據(jù)庫（MySQL）為導(dǎo)向，開發(fā)了與用戶操作需求的吻合的集成電路測試管理系統(tǒng)。在整體開發(fā)過程中，立足于數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制、查詢優(yōu)化等技術(shù)難題角度，確保了高效查詢速度與數(shù)據(jù)操作的完整性，最終集成電路測試管理系統(tǒng)實現(xiàn)了五個功能，包括測試數(shù)據(jù)錄入、測試結(jié)果文件上傳、產(chǎn)品測試在線預(yù)警、數(shù)據(jù)查詢與分析和測試運行相關(guān)報表生成，與企業(yè)信息化、自動化、精益化管理需求相一致，具有較大的應(yīng)用前景。

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半導(dǎo)體集成電路原理范文第5篇

動手更需動腦

如果考生有幸翻看過電子類書籍，比如《數(shù)字電路設(shè)計》《單片機原理》《微型計算機原理》等書，你會發(fā)現(xiàn)它的序言一般都會有這樣一段話：“隨著微電子學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，××技術(shù)在此基礎(chǔ)上逐漸成熟起來。”是的，如果說電子是21世紀(jì)文明的基礎(chǔ)，那么微電子學(xué)就是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。在筆者本科階段就讀的電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，微電子學(xué)的課程基本上囊括了所有的電子類學(xué)科知識，無論是集成電路設(shè)計，還是網(wǎng)絡(luò)通信，乃至系統(tǒng)編程，都需要微電子學(xué)的知識。

微電子學(xué)屬于工學(xué)學(xué)科，最初是從凝聚態(tài)物理和光學(xué)物理劃分出來的專業(yè)，微電子學(xué)在我國起步較晚，在20世紀(jì)五六十年代作為半導(dǎo)體物理專業(yè)研究。后來由于企業(yè)對大規(guī)模集成電路設(shè)計人才的需求，微電子學(xué)才逐漸變成一門獨立的專業(yè)學(xué)科。工學(xué)學(xué)科要求學(xué)生有較強的動手實驗?zāi)芰ΑＴ诠に囌n實驗上，老師一般會帶領(lǐng)大家去公司參觀或者讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗儀器的使用，比如如何測量半導(dǎo)體的晶圓片電流等。在注重動手能力培養(yǎng)的同時。微電子人也不能把理論知識落下。在實驗課上，老師會讓我們完成各種簡單的數(shù)字電路設(shè)計。很多同學(xué)在設(shè)計完電路后，經(jīng)常是電源一打開，一股白煙騰空而起，芯片就燒壞了。這就是因為他們連芯片的引腳定義都沒有搞清楚就盲目地搭建電路所造成的。

另外，微電子學(xué)專業(yè)要求學(xué)生有較強的數(shù)學(xué)能力，我們不僅需要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識，而且需要掌握很多數(shù)學(xué)物理的研究方法。在課程設(shè)置上，集成電路設(shè)計原理、半導(dǎo)體器件物理、半導(dǎo)體工藝是微電子學(xué)的“三板斧”。集成電路設(shè)計原理是教學(xué)生如何設(shè)計出合格的電路，半導(dǎo)體器件物理是告訴學(xué)生芯片所用的材料性質(zhì)和背后的推導(dǎo)模型，半導(dǎo)體工藝則教會學(xué)生有關(guān)芯片制作的工藝。

針對目前社會需要軟硬件都精通的復(fù)合型人才的現(xiàn)狀，微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生在校期間可以報名參加計算機等級考試獲取相關(guān)等級的證書?；蛘邊⒓游④浀馁Y格認(rèn)證，它包括系統(tǒng)工程師、技術(shù)支持工程師、軟件工程師等，培訓(xùn)合格后頒發(fā)Mc相關(guān)證書。另外北大青鳥等專門培訓(xùn)機構(gòu)的證書也被很多企業(yè)認(rèn)可。而且在很多高校的培養(yǎng)模式中，學(xué)生獲得相關(guān)職業(yè)的資格證書在各方面都會有額外的加分。

連接高中與社會的橋

大學(xué)連接著高中的基礎(chǔ)知識和未來職業(yè)的專業(yè)知識，是一座跨在學(xué)校和社會之間的橋梁。在大學(xué)期間不僅要學(xué)會以后進(jìn)入社會的生存技能，也要能夠為自己以后的未來做一個規(guī)劃。

對于微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，選擇自己感興趣的方向尤為重要。在大學(xué)期間若想建立起自己的學(xué)習(xí)方法和專業(yè)興趣，可以多參加教育部、企業(yè)、學(xué)校等單位舉辦的電子競賽，如中國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、國家創(chuàng)新實驗室項目等，通過參加這些項目活動，個人能力會得到飛速提高。也能使你在學(xué)習(xí)微電子學(xué)相關(guān)課程的過程中，能夠體會到一種系統(tǒng)性的知識架構(gòu)，以及科學(xué)的分析實驗數(shù)據(jù)的方法。

很多人認(rèn)為學(xué)IT專業(yè)就是一天到晚打游戲，誠然，有一部分人是這樣渾渾噩噩度過大學(xué)四年的，但并不局限于IT類專業(yè)。追根到底，我覺得這是由于沒有找到專業(yè)的興趣。興趣是最好的老師，在這里拿創(chuàng)新工場總裁、谷歌前全球副總裁兼中國區(qū)總裁李開復(fù)老師說過的一句話和大家共勉：“我現(xiàn)在感到當(dāng)你做你喜歡做的事情的時候，你吃飯、睡覺、洗澡都不停地在想它，然后它就不得不變成你的一種天賦，然后它就不得不變成你的興趣 ?！?/p>

擇校與擇業(yè)

在院校的選擇上。北京大學(xué)的微電子工藝全國最好，器件也很好；清華大學(xué)整體很強，設(shè)計較好；東南大學(xué)則是微機電系統(tǒng)（MEMS）最好；電子科技大學(xué)的微電子專業(yè)在通訊方面研究能力很強，工業(yè)器件和薄膜集成方面的實力也屬上乘。