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集成電路的研制范文第1篇

關(guān)鍵詞：集成電路布圖設(shè)計(jì)；知識(shí)；保護(hù)

前言：

當(dāng)今世界，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子科技迎來了蓬勃的發(fā)展機(jī)遇，在短短的幾十年時(shí)間內(nèi)，電子行業(yè)發(fā)展到了一個(gè)前所未有的高度。尤其是計(jì)算機(jī)行業(yè)，更是電子行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)者。但是，在這些電子行業(yè)中，最離不開的，便是集成電路系統(tǒng)，即集成電路系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展影響著電子行業(yè)的發(fā)展。由于集成電路產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在其知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面存在的問題也逐漸的暴露了出來。本文便著重于集成電路布局設(shè)計(jì)的知識(shí)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面進(jìn)行研究，從而為我國的集成電路事業(yè)的健康發(fā)展指出一條清晰明確的道路，順應(yīng)時(shí)展的潮流。

1 集成電路布圖設(shè)計(jì)概述

1.1 集成電路布圖設(shè)計(jì)的概念

集成電路系統(tǒng)的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體，即由半導(dǎo)體材料作為集成電路的基本元件，經(jīng)由多個(gè)元件進(jìn)行合并連接，共同置于由半導(dǎo)體組成的基片上，最終組裝好的集成電路在電子器械或電子系統(tǒng)中控制電流，進(jìn)而發(fā)揮其電子功能的部件。在計(jì)算機(jī)技術(shù)并不發(fā)達(dá)的初級(jí)階段，由于材料學(xué)以及電子工程學(xué)的發(fā)展比較落后，使得計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電子元件是經(jīng)由導(dǎo)線進(jìn)行彼此之間的連接，這種搭設(shè)方式不但增加了電流流動(dòng)的時(shí)間，減緩了信息傳輸?shù)乃俣?，還極大的增加了計(jì)算機(jī)內(nèi)部的集成電路所占用的空間，使得計(jì)算機(jī)的體積極大，且信息處理緩慢，功能缺乏。但隨著時(shí)代的發(fā)展，材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，人們找到了良好的電子材料進(jìn)行集成電路的搭建，因此，在集成電路的布局設(shè)計(jì)上能否取得進(jìn)步便成為了計(jì)算機(jī)事業(yè)能否發(fā)展的關(guān)鍵所在。所謂的計(jì)算機(jī)部件設(shè)計(jì)，是經(jīng)由軟件或者圖紙進(jìn)行電路布局的3D模型規(guī)劃，其就與土木工程中的建筑設(shè)計(jì)圖紙相似，能夠?yàn)楫a(chǎn)品的制造進(jìn)行技術(shù)支持與步驟提供。可以說，集成電路布局設(shè)計(jì)在集成電路發(fā)展事業(yè)中所占的位置是最重要的，且在資金的投入上也是最高的。通常需要巨大的資金投入與人才投入才能設(shè)計(jì)出合理的集成電路布局。

1.2 集成電路布圖設(shè)計(jì)的基本特征

集成電路布局設(shè)計(jì)的基本特征可以大體分為三個(gè)方面，依次為無形性，復(fù)制性以及表現(xiàn)形式的非任意性。在無形性上，由于計(jì)算機(jī)中的集成電路布局是由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的智慧創(chuàng)造，僅僅能記錄在圖紙上以及電子儲(chǔ)存設(shè)備中?？梢哉f，這種思維創(chuàng)作的智慧結(jié)晶僅能通過有限的載體進(jìn)行反映，進(jìn)而被人了解知曉。這些都是集成電路布局設(shè)計(jì)的無形性的體現(xiàn)。在復(fù)制性上的體現(xiàn)更為明顯，當(dāng)集成電路的布局設(shè)計(jì)儲(chǔ)存在電子儲(chǔ)存設(shè)備當(dāng)中時(shí)，通過計(jì)算機(jī)中的軟件便可進(jìn)行信息的復(fù)制，從而使得集成電路的布局設(shè)計(jì)被復(fù)制為多份。當(dāng)不具備集成電路的布局規(guī)劃信息與圖紙時(shí)，想要了解某一電子設(shè)備中的集成電路布局狀況，可以對(duì)該電子設(shè)備進(jìn)行拆分處理，將內(nèi)部的集成電路暴露出來，通過照相儀器或掃描儀器進(jìn)行內(nèi)部布局信息采集，便可以采集到集成電路的布局信息。這種信息的采集可以極大的降低集成電路設(shè)計(jì)者的工作難度與工作量。在表現(xiàn)形式的非任意性上，集成電路在原材料的使用，元件的基本參數(shù)，工藝技術(shù)要求等等方面都有極其嚴(yán)格的要求。在技術(shù)規(guī)范與原則上也有一定的套路，因此說，在集成電路的表現(xiàn)形式上，其具有非任意性。

1.3 以電磁爐為例的集成電路

此處以電磁爐的集成電路為例進(jìn)行簡單分析。SM16312集成電路主要控制電磁爐中的顯示屏部分。通過中央處理器的控制將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)化顯示在顯示屏當(dāng)中。且當(dāng)電磁爐的集成電路出現(xiàn)問題進(jìn)行更換時(shí)，需要注意的問題更多，首先便要保證維修環(huán)境的整潔，防止環(huán)境中污染物的影響使得電磁爐的顯示屏部位出現(xiàn)問題。由集成電路控制的顯示屏燈管比較脆弱，電路維修時(shí)操作手段的不當(dāng)會(huì)使得燈管破碎或傳輸導(dǎo)線的斷裂。進(jìn)行導(dǎo)線焊接時(shí)，時(shí)間不可過長，否則容易導(dǎo)致電路控制的顯示屏部位完全損壞。

2 集成電路布圖設(shè)計(jì)的知識(shí)保護(hù)

2.1 對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)的意義

之所以對(duì)于集成電路布局設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)，是因?yàn)椴紙D設(shè)計(jì)是腦力勞動(dòng)者腦力創(chuàng)作的成果與智慧的結(jié)晶。集成電路布圖屬于電子產(chǎn)業(yè)中專業(yè)要求較高的行業(yè)，如果不具備高端的專業(yè)知識(shí)與專業(yè)素養(yǎng)就無法進(jìn)行集成電路的布圖設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)者進(jìn)行布圖設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)電路中的各個(gè)元件有詳細(xì)而充分的了解，在進(jìn)行布圖設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮到固有的一些設(shè)計(jì)規(guī)定與功能布局，還要充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，只有將這兩點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，才能夠創(chuàng)造出優(yōu)秀的集成電路布圖。由于電路布圖的這種設(shè)計(jì)是一種無形的資產(chǎn)，只能通過有形的載體進(jìn)行信息承載才能夠被人們了解。所以要對(duì)這種無形的設(shè)計(jì)進(jìn)行產(chǎn)權(quán)保護(hù)，才能夠在最大程度上保證布圖設(shè)計(jì)者的權(quán)益不受到侵害。在創(chuàng)造性與實(shí)用性上，由于集成電路的布圖需要腦力的勞動(dòng)，一旦創(chuàng)造出獨(dú)特的且信息處理迅速的電路布圖設(shè)計(jì)則會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，且有可能會(huì)對(duì)電子行業(yè)的進(jìn)步與革新產(chǎn)生較大的影響，因此需要進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

2.2 集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)模式選擇

對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)，就需要依靠法律的力量。國家制定了相應(yīng)的《關(guān)于保護(hù)集成電路知識(shí)產(chǎn)權(quán)條約》。其中對(duì)于集成電路的保護(hù)就有明確的規(guī)定，既要求布局設(shè)計(jì)自身是由設(shè)計(jì)者自身進(jìn)行獨(dú)立的思維創(chuàng)造或與其他人共同合作進(jìn)行創(chuàng)造進(jìn)而得到的成果。對(duì)于那些根據(jù)別人的集成電路布局設(shè)計(jì)進(jìn)行模仿或復(fù)制的布局設(shè)計(jì)，不但不對(duì)其進(jìn)行法律保護(hù)，還要追究其法律責(zé)任。由于集成電路布圖設(shè)計(jì)涉及到原創(chuàng)性，創(chuàng)造性與新穎性這三個(gè)方面，因此，知識(shí)產(chǎn)權(quán)在對(duì)其進(jìn)行保護(hù)時(shí)，既要保護(hù)到成果作品自身，還要對(duì)其中蘊(yùn)含的創(chuàng)新點(diǎn)與思維創(chuàng)造部分進(jìn)行保護(hù)，這有這樣，才能對(duì)與集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的保護(hù)，進(jìn)而保護(hù)設(shè)計(jì)者的智力成果與財(cái)產(chǎn)安全。

2.3 集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)設(shè)計(jì)

對(duì)于集成電路布圖設(shè)計(jì)的專有權(quán)進(jìn)行保護(hù)，需要對(duì)主體，客體以及內(nèi)容這三方面進(jìn)行保護(hù)。在主體保護(hù)方面，涉及到布圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)者，這既包括設(shè)計(jì)者自身與在思維創(chuàng)造過程中一同參與的合作者，還包括布圖設(shè)計(jì)的相關(guān)法人與組織，另外，相關(guān)的可以享受該成果的權(quán)利委托人也是保護(hù)主體之一。而保護(hù)的客體，指的則是設(shè)計(jì)者創(chuàng)造出的具備思維創(chuàng)造性的布圖設(shè)計(jì)。對(duì)于集成電路布圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容保護(hù)既是對(duì)于設(shè)計(jì)專有權(quán)的具體權(quán)能進(jìn)行保護(hù)。具體包括有復(fù)制權(quán)，商業(yè)利用權(quán)。

3 結(jié)語

當(dāng)今世界，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子科技迎來了蓬勃的發(fā)展機(jī)遇，在短短的幾十年時(shí)間內(nèi)，電子行業(yè)發(fā)展到了一個(gè)前所未有的高度。集成電路是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的，由多個(gè)元件進(jìn)行線路連接，設(shè)置在基片之上，以達(dá)到一定功能的電子產(chǎn)品。本文通過對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)進(jìn)行概述，并對(duì)集成電路布圖設(shè)計(jì)的知識(shí)保護(hù)進(jìn)行分析，從而促進(jìn)我國的集成電路事業(yè)的發(fā)展，使我國的電子產(chǎn)業(yè)趕上時(shí)代潮流。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣黎.集成電路布圖設(shè)計(jì)法律保護(hù)研究[D].吉林大學(xué)，2013.

集成電路的研制范文第2篇

關(guān)鍵詞：輸電線路；工程技術(shù)；施工質(zhì)量；控制問題

中圖分類號(hào)：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0292-02

1 前言

輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，起著輸送電能和分配電能的重要作用，對(duì)變電站及發(fā)電廠運(yùn)行有效性具有重要意義。但是由于輸電線路施工存在危險(xiǎn)度高、環(huán)境復(fù)雜、難度較大等問題，如果不能及時(shí)解決，將對(duì)輸電線路運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，同時(shí)危及人們生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，施工人員必須對(duì)輸電線路工程施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，以保證輸電線路的高效運(yùn)行。

2 輸電線路施工質(zhì)量控制原則

2.1 特殊性原則

輸電線路施工特殊性原則，要求施工單位必須與其他部門進(jìn)行有效的溝通及全面的合作，對(duì)輸電線路工程施工過程進(jìn)行嚴(yán)密的控制，以提高輸電線路工程的施工質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)加強(qiáng)輸電線路工程施工管理力度，防止各種施工質(zhì)量影響因素的產(chǎn)生。

2.2 多變性原則

在輸電線路施工容易受到各種外部因素影響，例如環(huán)境因素、天氣因素等，導(dǎo)致多變性施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生，而這些質(zhì)量問題的長期遺留，將對(duì)其余工程質(zhì)量造成一定的影響。因此，要求施工人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路施工中存在質(zhì)量問題，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，以防止質(zhì)量問題的嚴(yán)重化。

2.3 重要性原則

由于輸電線路施工質(zhì)量對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因此，要求施工人員在質(zhì)量控制過程中，要遵守其重要性原則，對(duì)輸電線路整個(gè)施工過程進(jìn)行有效的管理和控制，以避免施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生，對(duì)電力企業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)人們生命產(chǎn)生安全造成嚴(yán)重威脅。

3 輸電線路工程施工質(zhì)量控制措施

3.1 勘測作業(yè)質(zhì)控措施

在輸電線路施工前，施工人員必須對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行有效的勘測，并制定出相應(yīng)的施工圖紙，才能保證輸電線路施工作業(yè)順利進(jìn)行。輸電線路勘測質(zhì)控措施：①在輸電線路工程勘測作業(yè)中，必須對(duì)其轉(zhuǎn)角參數(shù)、平距參數(shù)測量質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以避免漏測或者誤測等現(xiàn)象的產(chǎn)生。②要勘測人員嚴(yán)格按照工程規(guī)程要求進(jìn)行操作，并實(shí)行審查制度，以保證勘測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。③定期對(duì)勘測人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，以提高勘測人員勘測能力，保證輸電線路施工勘測質(zhì)量。

3.2 基礎(chǔ)施工質(zhì)控措施

基礎(chǔ)工程作為輸電線路工程的重要基礎(chǔ)，能夠有效防止輸電線路桿塔沉降、倒塌或者變形問題的產(chǎn)生，對(duì)輸電線路安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。輸電線路基礎(chǔ)工程主要是由混凝土及鋼筋混凝土澆筑而成的，其基礎(chǔ)設(shè)施主要包括轉(zhuǎn)角塔、巖石基礎(chǔ)及澆筑承臺(tái)。①轉(zhuǎn)角塔基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)工程施工過程中，由于轉(zhuǎn)角塔向上力相對(duì)較大，所以必須以穩(wěn)定性較高的鋼筋混凝土為施工基礎(chǔ)。②巖石基礎(chǔ)。在施工過程中，必須做好輸電線路四周巖石的勘察工作，查看巖石基礎(chǔ)是否能夠滿足工程施工要求，如果實(shí)際巖石基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)巖石基礎(chǔ)存在較大差異，則需采取必要的變更措施。③承臺(tái)基礎(chǔ)。主要是在輸電線路巖石上鉆孔、錨筋、灌漿、澆筑，以形成一定的承臺(tái)。但是注意，在施工過程中，不能對(duì)巖石結(jié)構(gòu)造成破壞，錨筋安置位置要準(zhǔn)確，并做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

3.3 桿塔施工質(zhì)控措施

桿塔施工質(zhì)控措施主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即桿塔類型及桿塔組立。①選擇適宜的桿塔類型。桿塔類型決定了輸電線路施工速度、維修效率及經(jīng)濟(jì)效益，因此，選擇適宜桿塔類型很重要。若桿塔施工條件較為方便，如平地地區(qū)、丘陵地區(qū)等，則可以選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的桿塔或者預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的桿塔。若桿塔施工條件較為復(fù)雜，如跨度大地區(qū)、檔距寬地區(qū)等，則應(yīng)該以鐵塔為主，如圖1。②選擇適宜的桿塔組立。現(xiàn)階段輸電線路桿塔組立主要分為兩種，即整體性桿塔組立和分解性桿塔組立。由于桿塔強(qiáng)度與桿塔施工質(zhì)量有著密切關(guān)系，因此必須按照工程需求，選擇強(qiáng)度相對(duì)較大桿塔，并對(duì)桿塔材料、結(jié)構(gòu)及受力狀況進(jìn)行充分的考慮，使桿塔負(fù)載能夠滿足輸電線路及其避雷設(shè)備的需求，以避免桿塔出現(xiàn)嚴(yán)重變形問題。

3.4 光纜施工質(zhì)控措施

①光纜施工前質(zhì)控。按照我國《電力工程管理與實(shí)務(wù)》和《電力法》的要求，對(duì)光纜施工圖紙、施工材料及施工設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查；利用OTDR對(duì)每盤光纜進(jìn)行詳細(xì)的檢查和記錄，并使輸電光纜保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。②光纜施工中質(zhì)控。在光纜施工時(shí)，不可對(duì)光纜進(jìn)行強(qiáng)制性的拉扯，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，以避免光纜打結(jié)現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)將每盤光纜的長度控制在2～3km之間，其彎曲半徑應(yīng)為外徑的15倍；做好光纜的配盤工作，選擇適宜接頭及其接頭盒，并將其安置在易于熔接或者交通便利的位置；在光纜熔接前，需進(jìn)行熔接模擬，主要是在光纜熔盤內(nèi)將光纜余纖制成一個(gè)圓形，每個(gè)熔盤繞三圈即可。③光纜施工后質(zhì)控。當(dāng)光纜連接完成后，需將光纜接頭盒防止與吊線上方，沿著光纜接頭盒放線，按照一定順序，對(duì)剩余光纜進(jìn)行有效的收集和整理。

3.5 架線施工質(zhì)控措施

①做好施工前準(zhǔn)備工作。保證架線牽引地區(qū)和架線張力地區(qū)的平整度；架線前將架線道存在雜物進(jìn)行徹底清除；將架線絕緣子進(jìn)行準(zhǔn)確懸掛，同時(shí)按照一定預(yù)偏角度，將架線滑車懸掛至耐張塔上。②選擇適宜的架線牽張區(qū)域。架線牽力區(qū)域與張力區(qū)域面積分別為30m×25m和55m×25m；每相導(dǎo)線放置完成后，則對(duì)架線大牽力機(jī)、大張力機(jī)方向做適當(dāng)調(diào)整，并在其相鄰桿塔上設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)線懸掛基點(diǎn)，而架線大牽力機(jī)、大張力機(jī)則根據(jù)導(dǎo)線牽放流程，分別設(shè)置于導(dǎo)線垂直方向底端；同時(shí)對(duì)牽張機(jī)與相鄰桿塔角度、距離進(jìn)行合理的調(diào)整和控制。③準(zhǔn)確劃分張力放線路段。一般情況下架線張力段長度應(yīng)在5～8km質(zhì)檢，對(duì)于跨越較為重要張力放線段可適宜的縮短其長度；架線張力放線段應(yīng)選擇在地形平坦且交通便利的直線桿塔上；架線起始段和終止段，應(yīng)該選用上場式的桿塔。④引繩放牽控制。引繩放牽過程中，必須把牽引繩盤內(nèi)φ24的鋼絲繩移至滑車上，并通過張力輪引出，然后再把引繩內(nèi)φ16的鋼絲繩和牽引繩進(jìn)行有效的連接，并通過小牽引機(jī)引出，安置在導(dǎo)引繩盤，同時(shí)在牽引繩和導(dǎo)引繩上分別安裝接地滑車，以做好接地保護(hù)措施，如圖2。⑤利用張力放置導(dǎo)線。在利用張力放置導(dǎo)線之前，必須把牽引區(qū)域的牽引繩從牽引滑輪內(nèi)引出。當(dāng)首組線頭自出繩引出后，應(yīng)把其綁扎至距離尾部20～50mm位置，并利用黑膠布進(jìn)行包裹和密封。然后將張力機(jī)開啟，并通過人工方式，把導(dǎo)線頭有效的引出，長度應(yīng)在4～5mm之間。在牽引繩通過牽引繩盤大概3～4圈之后，即可停止?fàn)恳⒗K盤連接器拆除，將空繩盤換上。而導(dǎo)線盤內(nèi)只有3～5圈時(shí)，即可停止?fàn)恳?，利用張力機(jī)把φ16的尼龍繩經(jīng)過卡線，并對(duì)其進(jìn)行暫時(shí)性的錨固，將導(dǎo)線盤內(nèi)剩余導(dǎo)線倒出，將空盤導(dǎo)線盤拆下，將新的導(dǎo)線盤換上。當(dāng)導(dǎo)線盤更換結(jié)束后，可將張力機(jī)開啟，引出3～5m的導(dǎo)線，并對(duì)牽引繩進(jìn)行暫時(shí)錨固，再開啟張力機(jī)，把子導(dǎo)線引出，并使連接點(diǎn)設(shè)置在地面的帆布上，進(jìn)行有效地壓接。當(dāng)壓接結(jié)束后，設(shè)置相應(yīng)護(hù)線管，在對(duì)下個(gè)路段進(jìn)行施工。

4 結(jié)語

輸電線路工程施工質(zhì)量控制是一個(gè)系統(tǒng)性的管理工程，因此要求施工單位必須對(duì)輸電線路每個(gè)施工工序采取有效的質(zhì)量控制措施，主要包括施工勘測質(zhì)量、基礎(chǔ)施工質(zhì)量、架線施工質(zhì)量、光纜施工質(zhì)量及桿塔施工質(zhì)量等，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]王新社，110kV輸電線路的施工[J]，中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，9（11）：87～88

集成電路的研制范文第3篇

【關(guān)鍵詞】雙極性器件；熱現(xiàn)象；集成電路；可制造性設(shè)計(jì)

1.引言

技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（TCAD）主要是研發(fā)新的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)和優(yōu)化工藝流程及其器件物理特性參數(shù)的技術(shù)，在過去的二十年中，從納米級(jí)微處理器到高壓功率器件的研究過程中，TCAD已經(jīng)成為集成電路設(shè)計(jì)非常重要的工具，隨著計(jì)算機(jī)處理能力和運(yùn)算速度的提高，TCAD在研究新的器件結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化工藝流程的效率越來越來高，使用TCAD工具可以大大提高成品率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和上市時(shí)間。

Sentaurus Workbench是當(dāng)今全球最為著名的IC設(shè)計(jì)軟件開發(fā)商美國新思科技（Synopsys Inc.）研發(fā)的新一代納米級(jí)TCAD仿真平臺(tái)，又被稱為新一代集成電路虛擬化加工與制造系統(tǒng)。它集成了TCAD各模擬工具，具有直觀易操作的圖形界面，用戶可以通過圖形界面來進(jìn)行半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的研究及其制備中工藝模擬和器件仿真的設(shè)計(jì)、組織和運(yùn)行，并通過它所提供的數(shù)據(jù)管理和仿真管理機(jī)制，對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行有效的預(yù)測，它自動(dòng)地管理信息流，其中包括用戶輸入文件、項(xiàng)目參數(shù)信息和運(yùn)用看圖工具來分析器件特性。

2.Sentaurus Workbench的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

2.1 SWB的結(jié)構(gòu)

SWB仿真系統(tǒng)基于開放性的圖形化環(huán)境，集成了大量的工藝和器件TCAD仿真工具（圖1所示），并嵌入了可對(duì)IC加工項(xiàng)目、加工實(shí)驗(yàn)類別及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、組合和優(yōu)化的功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)集成電路芯片加工的實(shí)際流程進(jìn)行有效的虛擬化優(yōu)化模擬。就是在SWB仿真系統(tǒng)中嵌入了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）處理模塊、表面響應(yīng)建模（RSM）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊、工藝條件優(yōu)化模塊、簡潔工藝模型（PCM）、二維和三維可視化繪圖支持模塊等輔助工具。SWB仿真系統(tǒng)有效解決了IC工藝設(shè)計(jì)的中心化設(shè)計(jì)問題，使得半導(dǎo)體工藝條件的優(yōu)化評(píng)估和器件特性的優(yōu)化分析以及互聯(lián)、布線設(shè)計(jì)和寄生效應(yīng)分析變得更加容易。SWB通過一系列虛擬化仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估、產(chǎn)量優(yōu)化和失效分析，最終確定出最佳工藝條件，從而達(dá)到提高效率和節(jié)省費(fèi)用的目的。

2.2 SWB的特點(diǎn)

作為新一代TCAD設(shè)計(jì)工具，SWB具有以下特點(diǎn)（圖2所示）。

多功能直觀的圖形用戶界面，把仿真過程組織到項(xiàng)目和文件夾中，簡化了復(fù)雜仿真項(xiàng)目的修改和處理；

工藝流程、電學(xué)特性測試程序和可視化繪圖工具分層封裝，保證對(duì)模擬數(shù)據(jù)流和模擬結(jié)果的有效管理，允許不同用戶共享實(shí)驗(yàn)信息與數(shù)據(jù)；

可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、表面響應(yīng)建模、優(yōu)化和統(tǒng)計(jì)分析功能；

在同一圖形用戶界面的程序調(diào)度工具可以安排和監(jiān)測正在運(yùn)行著的仿真程序；

靈活開放的工具界面允許第三方工具軟件嵌入并提供軟件接口。

3.器件結(jié)構(gòu)及制程的設(shè)計(jì)

本工作取雙極性NPN晶體管為例，研究了NPN晶體管正常工作時(shí)體內(nèi)熱現(xiàn)象的分布，在SWB下實(shí)現(xiàn)小尺寸雙極性器件熱損耗結(jié)構(gòu)的可制造性設(shè)計(jì)，并提出具有建設(shè)性意義的研究路線。

我們研究的小尺寸縱向NPN雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)如圖3所示。基極設(shè)計(jì)采用雙多晶硅自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，可以減小基極串聯(lián)電阻，同時(shí)具有更小的寄生面積，從而使寄生電容變小，使器件的速度性能得到增強(qiáng)。采用了多晶硅發(fā)射極技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)發(fā)射極剖面結(jié)構(gòu)的工藝控制，而使薄淺基極的形成更加容易。隔離要考慮的重點(diǎn)是為了降低串聯(lián)電阻以增加器件的工作速度，我們采用的是淺槽隔離（STI）。

器件制程設(shè)計(jì)綜述如下：襯底參數(shù)為：N-外延層、N+襯底；外延層結(jié)構(gòu)：1.6μm，摻雜濃度為2.5×1014cm-3，其上采用雙多晶硅自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。首先，淀積厚度為3500的P+多晶硅，在930℃熱退火40分鐘后形成外基區(qū)；然后，注入硼劑量為1.5×1013cm-2，能量為30KeV，800℃下熱退火30分鐘形成內(nèi)基區(qū)。接下來，淀積SiO2作為隔離墻，再淀積一層厚度為3000的N+多晶硅，注入As劑量為2.4×1016cm-2，在1050℃快速熱退火1分鐘后形成發(fā)射極。淀積鋁作為電極引線，N+襯底作為集電極。基區(qū)（注入）結(jié)深的設(shè)計(jì)值約為0.38μm，發(fā)射區(qū)（注入）結(jié)深的設(shè)計(jì)值約為0.24μm，故基區(qū)寬度的設(shè)計(jì)值約為140納米。

4.可制造性設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

首先，在SWB環(huán)境下實(shí)現(xiàn)工藝級(jí)和器件物理特性仿真，保持VCE=3.0V不變，將VBE作為變量，通過調(diào)節(jié)VBE使得VCE恒定，由SWB模擬可以得到VBE與晶格溫度的關(guān)系曲線，如圖4所示。

由圖4可以看出，隨著晶格溫度的升高，VBE逐漸增大，在大約T=350K時(shí)，VBE達(dá)到最大值約0.735V。隨后，隨著晶格溫度的升高，VBE卻逐漸減小。

當(dāng)IC=5×10-4A時(shí)，我們得到了與器件結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的溫變?nèi)S描述，見圖5所示。

圖5中X坐標(biāo)與Y坐標(biāo)分別表示晶體管水平和垂直方向的尺寸。由圖5所示，器件器件縱向的溫變最大值為437.83K，最小值為432.02K。圖5是由工藝級(jí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果自動(dòng)導(dǎo)入器件物理特性分析系統(tǒng)，基于小尺寸熱電流三維模型數(shù)值求解得到的。顯然，圖5對(duì)于研究器件荷電狀態(tài)下器件結(jié)構(gòu)與熱效應(yīng)之間的關(guān)系是至關(guān)重要的。圖5中Y方向上的零點(diǎn)為晶圓襯底與外延層的交界位置處，沿縱向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的溫變定量分析充分地體現(xiàn)出管芯級(jí)可制造性設(shè)計(jì)的技術(shù)價(jià)值和技術(shù)含量。特別是Y軸負(fù)方向頂端所涵蓋的區(qū)域是器件發(fā)射極內(nèi)引線部分，該部分的溫變行為將誘發(fā)管芯內(nèi)電極金屬化層的電遷移或造成臺(tái)階開路，所有這些，都會(huì)直接造成器件失效。

5.結(jié)束語

本工作基于集成電路模擬系統(tǒng)SWB可制造性設(shè)計(jì)完成小尺寸雙極性晶體管（BJT）熱現(xiàn)象相關(guān)的研究?？陀^上為讀者展示了可制造性設(shè)計(jì)平臺(tái)和典型的可制造性設(shè)計(jì)的技術(shù)路線。研究結(jié)果表示出，基于器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)的可制造性設(shè)計(jì)同器件物理特性的虛擬分析構(gòu)成的所謂TCAD一體化虛擬制造與保持器件特性的最優(yōu)化設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的。

參考文獻(xiàn)

[1]王陽元，張興.面向21世紀(jì)的微電子技術(shù)[J].世界科技研究與發(fā)展，1999，4：6-11.

[2]D.C.Montgomery，Design and Analysis of Experiments，New York：John Wiley & Sons，1997.

[3]R.Myers and D.Montgomery，Response Surface Methodology：Process and Product Optimization Using Designed Experiments，New York：John Wiley & Sons，1995.

[4]施敏著.現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理[M].科學(xué)出版社，2001：26-41.

作者簡介：

董志強(qiáng)（1955—），男，山東平陰人，海灣電子（山東）有限公司董事長兼總經(jīng)理。

岳躍忠（1963—），男，山東嘉祥人，海灣電子（山東）有限公司工程部開發(fā)處處長，長期負(fù)責(zé)大功率整流橋系列的開發(fā)及性能研究，已有三項(xiàng)專利授權(quán)并獲得兩項(xiàng)山東省省級(jí)科技成果。

集成電路的研制范文第4篇

采用大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）為主要電子器件。美國ILLIAC-IV計(jì)算機(jī)，是第一臺(tái)全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的發(fā)展已到了第四代。

1975年，美國阿姆爾公司研制成470V/6型計(jì)算機(jī)，隨后日本富士通公司生產(chǎn)出M-190機(jī)，是比較有代表性的第四代計(jì)算機(jī)。英國曼徹斯特大學(xué)1968年開始研制第四代機(jī)。1974年研制成功ICL2900計(jì)算機(jī)，1976年研制成功DAP系列機(jī)。1973年，德國西門子公司、法國國際信息公司與荷蘭飛利浦公司聯(lián)合成立了統(tǒng)一數(shù)據(jù)公司。共同研制出Unidata7710系列機(jī)。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

集成電路的研制范文第5篇

航空微電子及關(guān)鍵技術(shù)

以集成電路為核心的微電子技術(shù)，在軍事通信、軍事指揮、軍事偵察、電子干擾和反干擾、無人機(jī)、軍用飛機(jī)、導(dǎo)彈，雷達(dá)、自動(dòng)化武器系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用，覆蓋了軍事信息領(lǐng)域的方方面面。因此，現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭又被稱為“芯片之戰(zhàn)”。出于國防裝備的需要，世界軍事強(qiáng)國不僅重視通用微電子技術(shù)發(fā)展，也十分重視專用微電子技術(shù)的發(fā)展。這是因?yàn)閷Ｓ梦㈦娮赢a(chǎn)品不僅在國防裝備中應(yīng)用廣泛，而且對(duì)國防裝備的作戰(zhàn)效能起著關(guān)鍵作用。美國提出，在其防務(wù)的技術(shù)優(yōu)勢中，集成電路是最重要的因素。20世紀(jì)80年代美國就將集成電路列為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。決定航空電子系統(tǒng)成本和技術(shù)的關(guān)鍵和核心，是以航空關(guān)鍵集成電路和元器件為核心的航空微電子技術(shù)和產(chǎn)品。

當(dāng)前微電子科學(xué)技術(shù)一個(gè)重要的發(fā)展方向，就是由集成電路（IC）向集成系統(tǒng)（IS）轉(zhuǎn)變，并由此產(chǎn)生了微系統(tǒng)。微系統(tǒng)有兩重含義：一是將電子信息系統(tǒng)集成到硅芯片上，即信息系統(tǒng)的芯片集成——片上系統(tǒng)或System on-a-Chip（SoC）。另一含義就是微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）和微光機(jī)電系統(tǒng)。

SoC將一個(gè)基于PCB上實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能盡可能的轉(zhuǎn)化為基于功能、性能高度集成的基于硅的系統(tǒng)級(jí)芯片實(shí)現(xiàn)。因此，SoC盡可能多的集成系統(tǒng)的功能，可以減小系統(tǒng)體積重量，提高系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的可靠性，并能降低系統(tǒng)的制造成本。

MCM（Multi-Chip Module）是利用先進(jìn)的微組裝技術(shù)將多個(gè)（2個(gè)或以上)集成電路管芯及其他微型元器件組裝在單一封裝外殼內(nèi)，形成具有一定部件或系統(tǒng)功能的高密度微電子組件?；贛CM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的系統(tǒng)級(jí)封裝SIP（System in Package），是將整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中所有的電路管芯和其他微型元器件組裝在單一封裝外殼內(nèi)的技術(shù)。MCM/SIP技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用將是突破傳統(tǒng)封裝固有瓶頸的一種有效途徑，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)集成電路的封裝密度、處理速度、體積、重量及可靠性等方面提出新的應(yīng)用要求。

上世紀(jì)90年代，美國NASA為實(shí)現(xiàn)太空飛船小型和微型化提出先進(jìn)飛行計(jì)算機(jī)計(jì)劃（AFC），將MCM 作為在微電子領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位的重要技術(shù)加以發(fā)展，并確定其為2010年前重點(diǎn)發(fā)展的十大軍民兩用高新技術(shù)之一。 日本一直以來都是MCM 技術(shù)的推崇者，他們建立的MCM技術(shù)協(xié)會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)多芯片組件的發(fā)展與應(yīng)用。

雖然SoC可以集成多種功能IP，但多工藝混合的IP難以采用SoC在單一硅片上實(shí)現(xiàn), 因此雖然SoC發(fā)展迅速，但并不能取代MCM/SIP技術(shù)，一定程度上來講，MCM/SIP技術(shù)是對(duì)SoC實(shí)現(xiàn)小型化的重要補(bǔ)充。因此，SoC/MCM（SIP）技術(shù)固有的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，是航空電子系統(tǒng)低功耗、高性能、高可靠、超小型化的發(fā)展的永恒追求，也是航空電子系統(tǒng)發(fā)展迫切需要的核心技術(shù)之一。

航空微電子產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)外現(xiàn)狀

航空電子系統(tǒng)所用關(guān)鍵集成電路與元器件的基本上可以分為四大類別：通用高端芯片、航空專用集成電路、機(jī)載任務(wù)子系統(tǒng)專用處理芯片、航空核心元器件。

1、通用高端芯片，主要是指處理類、存儲(chǔ)類、電源類、A/D、D/A、OP等類別的集成電路。高端通用芯片決定航空電子系統(tǒng)的整體性能，是航空系統(tǒng)中不可缺少的一類重要器件。由于武器裝備發(fā)展的需求超前于我國集成電路的研制和國產(chǎn)化，各項(xiàng)主戰(zhàn)裝備進(jìn)入設(shè)計(jì)定型時(shí)，國內(nèi)出現(xiàn)無“芯”可用的狀況，導(dǎo)致定型裝備的高端通用芯片基本依賴于進(jìn)口，在重點(diǎn)型號(hào)中幾款用量大的CPU芯片大都要依靠進(jìn)口，只有少數(shù)是國產(chǎn)化的CPU芯片，而且性能都比較低。

2、航空專用集成電路，主要包是指總線網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以及使用MCM、SIP設(shè)計(jì)的模塊。航空專用集成電路一般分為兩種：第一種是滿足航空標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和規(guī)范的專用電路，如支持ARINC429協(xié)議、1553B協(xié)議、光纖通道FC-AE協(xié)議等的電路，它決定了航空電子系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。這類芯片主要是總線協(xié)議處理類芯片，是航空電子系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”，遍布飛機(jī)的各個(gè)部件和角落。第二種是滿足飛機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求的專用集成電路。這類芯片是面向航空電子系統(tǒng)的應(yīng)用需求特點(diǎn)開發(fā)的芯片。歐美新一代飛機(jī)研制中，廣泛使用了SoC/MCM(SIP)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)低功耗、高性能、高可靠性、超小型化的最終目標(biāo)。為了達(dá)到F-22等新一代飛機(jī)綜合核心處理機(jī)（ICP）對(duì)“性能/體積”方面的要求，美國“寶石臺(tái)”計(jì)劃中定義了多達(dá)12種MCM。

3、機(jī)載任務(wù)子系統(tǒng)專用處理電路，主要包括彈載計(jì)算機(jī)小型化核心芯片、頭顯定位處理系統(tǒng)芯片、頭/平顯畸變校正芯片、機(jī)載專用遠(yuǎn)程激光測距芯片以及機(jī)載防撞系統(tǒng)綜合信號(hào)處理芯片等。機(jī)載任務(wù)子系統(tǒng)專用處理電路是決定航電任務(wù)子系統(tǒng)或設(shè)備某些特定性能的專用集成電路，如彈載計(jì)算機(jī)、頭顯定位處理系統(tǒng)芯片、頭/平顯畸變校正芯片、機(jī)載專用遠(yuǎn)程激光測距芯片和機(jī)載防撞系統(tǒng)綜合信號(hào)處理芯片。目前國內(nèi)該類任務(wù)子系統(tǒng)多采用專用電路板卡實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)主要在于體積大、功耗高、集成度低、數(shù)據(jù)處理時(shí)間長等。