集成電路的工藝設計精選(九篇)

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第1篇：集成電路的工藝設計范文

【關鍵詞】 線路設計;工程造價;控制措施

一、設計階段造價控制中存在的一些問題

1.設計深度不夠使工程造價得不到有效控制。近幾年,電力工程的建設項目多、進度要求快,各級電力勘察設計單位承擔的設計任務也大幅增加。一些設計單位在遇到設計任務重、時間緊的時候,往往無法做到深入細致的調查研究,工作敷衍了事,未按國家標準進行設計,對具體設計方案缺乏比較,以及設計水平不高,審查制度不嚴等,最終造成項目設計深度不夠、套用圖紙不適等導致設計變更增多,使工程造價得不到有效控制。

2.工程設計和投資控制聯系不夠緊密也是工程造價得不到有效控制的一種表現。在實際工作中,由于送電工程專業技術性強的特點,一般都是勘測設計人員根據設計委托進行現場調查、勘測和方案比較,分階段提供條件給造價人員編制估算或概預算。長期以來,技術人員由于缺乏經濟觀念,往往無法提供編制概預算所需的全部條件;從事概預算編制的人員不熟悉工程設計和施工的工藝,無法吃透相關定額、標準的內涵,不能主動收集或向技術人員索取所需的全部條件,導致編制的概預算存在缺項、漏項或重復計算、高估冒算的情況,難以真實反映施工現場費用,有效地控制造價。

3.缺乏信息反饋和項目后評價程序使造價控制工作的質量得不到進一步提高。項目完成后由于缺乏造價成本信息反饋和缺少項目的后評價程序使設計單位缺少機會了解實際發生的工程成本,無法進行事后分析,在以后工作當中又有可能將問題帶入下一個項目中,不能進一步提高造價控制工作的質量。

二、設計階段造價控制的措施

1.健全設計單位經濟責任制,嚴格控制工程成本,提高競爭意識。設計單位和主管部門對于設計節約和浪費應制定明確的獎罰標準:對因設計原因而造成的工程浪費、工期延誤及超出投資限額的損失,要追究設計人員責任;對科學合理、經濟的方案予與獎勵。促使設計人員增強主觀能動性,提高自身素質和相互間競爭的能力,增強為業主控制投資成本,提高競爭意識。

2.推行限額設計,全面推廣工程典型造價運用工作,加強技術和經濟的有機結合。所謂限額設計,就是按照批準的可行性研究報告和投資估算,在保證質量、功能要求的前提下,控制初步設計;按照批準的初步設計編制概算,控制施工圖設計和預算;同時,各專業要按分配的投資額來控制設計。限額設計必須貫穿于勘察設計的全過程。

3.優化設計方案,有效控制工程造價。設計是工程建設的靈魂,設計成果的好壞對造價影響很大,必須盡可能地優化設計成果。根據國家發展和改革委員會2007年的《電網工程建設預算編制與計算標準》的規定,架空送電線路工程靜態投資主要由四個方面構成:即本體工程費、輔助設施工程費、編制年價差和其他費用。本體工程費一般占65%～75%左右,輔助設施工程費一般占0.3%左右,編制年價差正常情況一般占5%～10%左右;其他費用一般占15%～30%左右。從投資構成上看,編制年價差雖然也占一定的投資比例,但它的高低主要受人工、材料、機械要素的市場價格波動影響,對投資主體來說為不可控因素,故對架空送電線路工程造價控制的重點應該是對本體工程費用控制和其他費用控制。本體工程由六項單位工程構成:工地運輸、土石方工程、基礎工程、桿塔工程、架線工程、附件工程。按靜態投資對各個因素的敏感程度來排序,較高的是桿塔指標、人力運距、基礎混凝土。在設計階段對本體工程的控制重點應主要控制這三個技術指標。其他費用從構成上主要包括:建設場地征用及清理費,項目建設管理費、項目建設技術服務費、整套啟動試運費、生產準備費、輔助施工費、基本預備費等。除建設場地征用及清理費用外,其它各項費用一般有較明確的開支項目和費用標準,概預算編制也有規定的費率計取標準,管理和控制較容易,工程實踐中這些項目很少出現超支問題。對其他費用的控制重點是在建設場地征用及清理費的控制。

4.形成跟蹤制度。設計部門應形成跟蹤制度,主動跟蹤工程項目的建設過程直至工程財務決算。對發生“三超”的工程項目,設計部門應及時總結發生問題的主、次方面原因,區分對待。屬于因設計階段造成的,應針對其發生的原因,制定對應的規范、規定,保證同類型的問題在今后的工程中不再發生。應加強與兄弟設計單位的橫向聯系,借鑒其優點與不足之處。

只要能夠依據各項參考指標,嚴格執行規程制度,采用科學的方法, 合理確定目標,就一定能使設計階段的造價得到很好的控制,真正達到投資省、進度快、質量好的效果。

第2篇：集成電路的工藝設計范文

關鍵詞：高速公路；機電工程；建設；管理；養護

近年來，我國高速公路建設飛速發展，傳統管理經營模式已經較難適應社會經濟的發展需求。高速公路運營的核心系統是機電系統，機電系統的特點是設備全天候運行、技術要求高、設備復雜、價格高，機電系統的穩定運行直接影響了運營管理的服務水平。在傳統的模式下，高速公路機電工程的建設、管理和養護工作過程中，往往將工作重心單一的放在營運期，不能將三者進行有機結合，忽略了高速公路機電工程建設、管理和養護工作的系統性和科學性發展要求。因此必須建立一項綜合性的養護與建設相結合的新型管理模式。

一、高速公路機電工程的主要特征

1、技術要求高。高速公路機電系統集成了自動控制技術、通訊技術、電子技術、閉路電視技術、機械工程技術、計算機技術等各種不同的學科，是一項對專業技術要求比較高的綜合性建設工程。

2、機電設備分布廣泛。高速公路機電系統的分布具有點多線長面廣的顯著特點，主要集中分布在高速公路沿線地區、高速公路各個收費站、隧道、橋梁和各個高速公路管理控制中心。

3、涉及的相關領域較多。高速公路機電工程的建設、管理和養護工作涉及范圍比較廣，綜合了很多其他相關行業在管理方面的工作，例如電信、環境保護、環境衛生、消防、供水等不同部門，而涉及到其他行業的相關管理問題，則會對高速公路機電工程的建設、管理和養護工作提出一定的要求，從而進行相應的檢驗工作。

二、高速公路機電工程的建設、管理和養護現狀

1、高速公路的建設和運營工作相對獨立。目前我國的高速公路機電工程的建設工作和運營工作是互相分開的，從而導致高速公路的建設階段與運營階段也是分開的，造成高速公路機電工程的建設工作和運營工作嚴重脫節，從而導致高速公路機電工程建設與實際的運營要求之間存在很大的差異。

2、高速公路機電工程設備較為分散。高速公路機電工程的工作環境比較惡劣，但是機電技術的發展卻越來越快，大部分的國產高速公路機電工程設備已經不能滿足實際施工過程中的具體工作要求，而且我國還沒有確立一個統一的機電設備管理標準，導致高速公路的管理和養護工作實施難度大[1]。

3、高速公路機電系統養護評價標準與方法缺乏統一標準。目前我國高速公路機電系統的養護都是各個省份各自為政，養護檢驗標準和體系自成一派，缺乏行業統一的養護評價標準，造成各地方的養護水平參差不齊，同時也會造成高速公路機電建設和養護人才的缺失，相關從業人員的培養渠道可謂五花八門，嚴重制約機電人才的培養、流動和引進。

三、高速公路機電工程建設、管理和養護工作中存在的問題

（一）高速公路機電工程建設與房屋建設、土地建設工程相互混淆

對機電工程進行設計時，通常情況下都是從機電專業的角度出發，并且對土建工程等建設也提出相應的要求，同時將這種要求全面貫穿于高速公路機電工程建設的各個環節中，但是最終卻并沒有真正落實到土建工程建設的具體設計方案和施工過程中[2]。

（二）高速公路機電工程的設計要求不符合實際工作情況

高速公路機電工程的設計工作主要包括施工前期的初步設計階段和招標文件的制定階段工作兩部分，由于不能根據建設施工過程中出現的各種變化和施工要求對施工設計方案進行及時的修改和調整，造成機電工程的設計工作不能對土建工程、供配電工程等實現有效的劃分和建設，導致上述工程在實際施工過程中普遍不符合高速公路機電工程建設施工的具體要求。

（三）高速公路機電工程不能協調其他各部門工作

高速公路機電工程的建設施工涉及多個其他行業，例如檢測、照明、計算機、土木、電氣和機械等，涉及的技術范圍比較廣，設計方案具有系統性和復雜性。因此高速公路機電工程的建設施工需要協調好其他各部門的工作。

四、高速公路機電工程建設、管理和養護工作的改善措施

（一）提高工程建設質量，加強對高速公路機電工程建設的管理

加強機電工程建設的管理工作在我國高速公路建設發展過程中發揮重要作用，要使機電工程各個環節工作能夠實現規范化和標準化，必須做好機電工程施工前期的施工準備工作，嚴格遵守施工合同中的安裝材料數量和質量、機電安裝要求等具體標準規范，全面掌握在機電工程施工過程中對機電安裝質量有影響的因素，做好相關防范工作。同時加強對機電工程安裝施工的管理工作，加強對機電工程質量標準和安裝技術的管理工作，根據施工合同和施工設計要求，對相關工作人員的操作水平和安裝流程進行規范和檢查[3]。

（二）抓住施工協調重點，建立科學合理的協調管理體系

在高速公路機電工程建設施工過程中，通常比較重視各施工單位之間的矛盾處理，但是機電工程建設施工的重點是處理好相關監理部門和業主之間的管理。機電工程的相關管理人員應該爭取得到公司領導的大力支持，建立科學合理的協調管理體系，明確劃分工作界面和職責，實現業主和監理部門之間的分工合作，使各部門負責人能夠明確自身的職責所在，大力提高相關部門的工作積極性，全面落實各部門之間的協調工作任務。

（三）結合營運管理需要，做好機電工程施工前的準備工作

及時確定機電工程建設相關的工作人員和管理人員，并組織相關人員對設計文件進行詳細的解讀。加大調查研究力度，全面掌握機電工程的施工進度和相關界面的設計方案，指導設計單位對招標文件進行編制，實現操作技術的規范化。同時要注重與營運管理需求相結合，邀請熟悉營運管理規范的專家參與設計或征詢意見，最大程度實現建設與營運的無縫過渡。相關設計部門應該做好機電工程施工過程中的技術服務工作，做好工程施工現場的技術協調工作，對各工程界面的設計工作進行檢查。

（四）協調促進行業發展，加強機電從業人員的培養。

筆者認為加強高速公路機電系統行業標準化建設非常重要，確定相關的機電工程建設標準、養護標準對于我國高速公路機電系統、相關智能交通發展具有非常重要的意義。將有利于建設期與營運期工作的協調統一，有利于機電建設、養護規范化和標準化發展，更加有利于建設、管理與養護綜合性人才的培養。

結語：

高速公路機電工程的建設、管理和養護工作是一項系統性、復雜性的工程，做好機電系統的建設、管理和養護工作，應該重點從工程建設的整個過程入手，結合營運管理和養護需要，采取相應的措施，做好各個環節的管理和協調工作，注重綜合性人才的培養，促進機電工程科學化、規范化管理，從而實現高速公路快速、安全和暢通，促進我國高速公路經濟效益和社會效益的大力提高。

參考文獻：

[1] 李峰.高速公路機電工程建設、管理與養護一體化探討[J].現代物業?新建設，2014，（10）：72-73.

第3篇：集成電路的工藝設計范文

集成電路設計公司在招聘版圖設計員工時，除了對員工的個人素質和英語的應用能力等要求之外，大部分是考查專業應用的能力。一般都會對新員工做以下要求：熟悉半導體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數字、模擬）設計，了解電路原理，設計關鍵點；熟悉Foundry廠提供的工藝參數、設計規則；掌握主流版圖設計和版圖驗證相關EDA工具；完成手工版圖設計和工藝驗證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設計人員除了懂得IC設計、版圖設計方面的專業知識，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關知識[3]。正因為其需要掌握的知識面廣，而國內學校開設這方面專業比較晚，IC版圖設計工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經驗的設計工程師，就成為各設計公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。

二、針對企業要求的版圖設計教學規劃

1.數字版圖設計。數字集成電路版圖設計是由自動布局布線工具結合版圖驗證工具實現的。自動布局布線工具加載準備好的由verilog程序經過DC綜合后的網表文件與Foundry提供的數字邏輯標準單元版圖庫文件和I/O的庫文件，它包括物理庫、時序庫、時序約束文件。在數字版圖設計時，一是熟練使用自動布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學校開設這門課程，可以推薦學生自學或是參加專業培訓。二是數字邏輯標準單元版圖庫的設計，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標準單元版圖庫，因此對于初學者而言設計好標準單元版圖使其符合行業規范至關重要。2.模擬版圖設計。在模擬集成電路設計中，無論是CMOS還是雙極型電路，主要目標并不是芯片的尺寸，而是優化電路的性能，匹配精度、速度和各種功能方面的問題。作為版圖設計者，更關心的是電路的性能，了解電壓和電流以及它們之間的相互關系，應當知道為什么差分對需要匹配，應當知道有關信號流、降低寄生參數、電流密度、器件方位、布線等需要考慮的問題。模擬版圖是在注重電路性能的基礎上去優化尺寸的，面積在某種程度上說仍然是一個問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設計中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設計師作為前端電路設計師的助手，經常需要與前端工程師交流，看是否需要版圖匹配、布線是否合理、導線是否有大電流流過等，這就要求版圖設計師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設計。集成電路逆向設計其實就是芯片反向設計。它是通過對芯片內部電路的提取與分析、整理，實現對芯片技術原理、設計思路、工藝制造、結構機制等方面的深入洞悉。因此，對工藝了解的要求更高。反向設計流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗證、電路調整、版圖提取整理、版圖繪制驗證及后仿真等。設計公司對反向版圖設計的要求較高，版圖設計工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設計師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數字標準單元電路工作原理。

三、教學實現

第4篇：集成電路的工藝設計范文

關鍵詞：集成電路工藝 教學探索

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）09-0001.01

隨著經濟和信息技術的發展，信息技術已經滲透到了國民經濟的各個領域。信息技術的基礎是微電子技術，集成電路作為微電子技術的核心，是整個信息產業和信息社會最根本的技術基礎，也是一個國家參與國際化政治、經濟競爭的戰略產業。同時我國集成電路發展水平離歐美日等發達國家有很大的差距，尤其是在自主知識產權的集成電路產品方面。要扭轉這一局面，高素質的專業技術人才是關鍵，要改變這種狀況，應從本科教育做起。《集成電路工藝》是微電子學專業重要的必修專業課，授課教師必須在充分熟悉半導體物理和半導體集成電路等課程的基礎上，結合教學實際中存在的問題，優化整合教學內容，豐富教學手段，探索教學改革措施，培養學生的學習興趣，提高《集成電路工藝》課程的教學質量。

一、教學內容

微電子科技是高速發展的產業推動型學科，微電子產品制造技術更是日新月異，隨著工藝技術的不斷發展，《集成電路工藝》課程的教學內容需要不斷更新。微電子專業前期開設了半導體物理、半導體器件物理、電路分析基礎、數字邏輯電路等電路課程，因而在《集成電路工藝》課程內容設置時將著重培養學生的制造工藝能力，減少器件設計和原理內容的比重，著重講解制造工藝的內容。

根據教學大綱，《集成電路工藝》課程的教學內容可分五個部分：第一部分介紹硅襯底，主要單晶硅錠的拉制及硅片的制造工藝及相關理論；第二部分氧化與摻雜，介紹熱氧化生長二氧化硅工藝，以及通過熱擴散和離子注入與退火相結合的在硅片特定區域的定量摻雜工藝；第三部分薄膜制備，介紹化學氣相淀積和物理氣相淀積兩類薄膜制備方法及工藝流程；第四部分介紹光刻工藝，現代光刻技術和刻蝕工藝；第五部分介紹工藝集成與封裝測試工藝。課程共設置48學時，選用王蔚等人主編，電子工業出版社出版《集成電路制造技術――工藝與原理》（修訂版）一書作為教學教材。在授課過程中，根據重慶郵電大學微電子專業實際情況酌情刪減及增加相關知識，重點培養學生對硅芯片制造基本單項工藝的實際動手能力，激發學生對集成電路工藝的興趣。

二、教學方法和教學手段

《集成電路工藝》這門課程本身強調實驗基礎，需要結合實驗設備，而實驗流程不夠直觀，一味采取灌輸式教學，學生勢必感到枯燥，甚至厭煩。長期以往，學習積極性必然受挫，學習效果自然大打折扣。采用有效的教學方法并結合先進的教學手段，不僅有利于培養學生獲取知識的能動性，而且有利于培養學生獨立發現問題、分析問題以及解決問題的能力，實現以教為中心到以學為中心的轉變，突出學生在學習過程中的主動性，從而取得好的教學成果。基于《集成電路工藝》課程的特點，在教學手段上以多媒體教學為主，傳統黑板板書為輔，同時在課堂上以動畫、視頻的形式展現半導體集成基本單項工藝和器件工藝制作過程，從而達到提高課堂教學質量的目的。

三、考核方式的改革

第5篇：集成電路的工藝設計范文

【關鍵詞】集成電路；設計方法；IP技術

基于CMOS工藝發展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術，但基于64kb動態存儲器的發展，集成電路微小化設計逐漸引起了人們關注。因而在此基礎上，為了迎合集成電路時代的發展，應注重在當前集成電路設計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優化，且突出小型化設計優勢。以下就是對集成電路設計與IP設計技術的詳細闡述，望其能為當前集成電路設計領域的發展提供參考。

1當前集成電路設計方法

1.1全定制設計方法

集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業方法，將半導體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內，應用于網絡通信、計算機、電子技術等領域中。而在集成電路設計過程中，為了營造良好的電路設計空間，應注重強調對全定制設計方法的應用，即在集成電路實踐設計環節開展過程中通過版圖編輯工具，對半導體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設計環節進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優化目的。同時，在元器件電路參數優化過程中，為了滿足小型化集成電路應用需求，應遵從“自由格式”版圖設計原則，且以緊湊的設計方法，對每個元器件所連導線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態下。例如，隨機邏輯網絡在設計過程中，為了提高網絡運行速度，即采取全定制集成電路設計方法，滿足了網絡平臺運行需求。但由于全定制設計方法在實施過程中，設計周期較長，為此，應注重對其的合理化應用。

1.2半定制設計方法

半定制設計方法在應用過程中需借助原有的單元電路，同時注重在集成電路優化過程中，從單元庫內選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動化方式對集成電路進行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設計過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設計方法，同時注重在半定制設計方式應用過程中融入門陣列設計理念，即將若干個器件進行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導線連接形式形成統一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設計過程中，亦可采取標準單元設計方式，即要求相關技術人員在集成電路設計過程中應運用版圖編輯工具對集成電路進行操控，同時結合電路單元版圖，連接、布局集成電路運作環境，達到布通率100%的集成電路設計狀態。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設計過程中，強調對半定制設計方法的應用，有助于縮短設計周期，為此，應提高對其的重視程度。

1.3基于IP的設計方法

基于0.35μmCMOS工藝的推動下，傳統的集成電路設計方式已經無法滿足計算機、網絡通訊等領域集成電路應用需求，因而在此基礎上，為了推動各領域產業的進一步發展，應注重融入IP設計方法，即在集成電路設計過程中將“設計復用與軟硬件協同”作為導向，開發單一模塊，并集成、復用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設計過程中，要求相關工作人員應注重通過專業IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎上，完善檢索系統、開發庫管理系統、IP核庫等，最終對1700多個IP核資源進行系統化整理，并通過VSIA標準評估方式，對IP核集成電路運行環境的安全性、動態性進行質量檢測、評估，規避集成電路故障問題的凸顯，且達到最佳的集成電路設計狀態。另外，在IP集成電路設計過程中，亦應注重增設HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設計要求，達到最佳的設計狀態，且更好的應用于計算機、網絡通訊等領域中。

2集成電路設計中IP設計技術分析

基于IP的設計技術，主要分為軟核、硬核、固核三種設計方式，同時在IP系統規劃過程中，需完善32位處理器，同時融入微處理器、DSP等，繼而應用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運作環境下。而IP設計技術在應用過程中對測試平臺支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設計環節開展過程中，應注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨立性IP模塊設計方式，對芯片布局布線進行操控，簡化集成電路整體設計過程。此外，在IP設計技術應用過程中，必須突出全面性特點，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進IP文件化，最終實現對集成電路設計信息的全方位反饋。另外，就當前的現狀來看，IP設計技術涵蓋了ASIC測試、系統仿真、ASIC模擬、IP繼承等設計環節，且制定了IP戰略，因而有助于減少IP集成電路開發風險，為此，在當前集成電路設計工作開展過程中應融入IP設計技術，并建構AMBA總線等，打造良好的集成電路運行環境，強化整體電路集成度，達到最佳的電路布局、規劃狀態。

3結論

綜上可知，集成電路被廣泛應用于計算機等產業發展領域，推進了社會的進步。為此，為了降低集成電路設計風險，減少開發經費，縮短開發時間，要求相關技術人員在集成電路設計工作開展過程中應注重強調對基于IP的設計方法、半定制設計方法、全定制設計方法等的應用，同時注重引入IP設計技術理念，完善ASIC模擬、系統測試等集成電路設計功能，最終就此規避電路開發中故障問題的凸顯，達到最佳的集成電路開發、設計狀態。

參考文獻

[1]肖春花.集成電路設計方法及IP重用設計技術研究[J].電子技術與軟件工程,2014,12(06):190-191.

[2]李群，樊麗春.基于IP技術的模擬集成電路設計研究[J].科技創新導報,2013,12(08):56-57.

第6篇：集成電路的工藝設計范文

集成電路(IC)產業是戰略性、基礎性和產業之間關聯度很高的產業。它是電子信息產業和現代工業的基礎,也是改造提升傳統產業的核心技術,已成為衡量一個國家經濟和信息產業發展水平的重要標志之一,是各國搶占經濟科技制高點、提升綜合國力的重點領域。

集成電路產業是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產業,它不僅要求有很強的經濟實力,還要求具有很深的文化底蘊。集成電路產業由集成電路設計、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環節組成。隨著集成電路技術的提升、市場規模的擴大以及資金投入的大幅提高,專業化分工的優點日益體現出來,集成電路產業從最初的一體化IDM,逐漸發展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設計(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設備與材料支撐等專業公司。

國家始終把集成電路作為信息產業發展的核心。2000年國家18號文件(《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》)出臺后,為我國集成電路產業的發展創造了良好的政策環境。2005年國家制定的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個國家重大專項,其中兩個涉及到集成電路行業,一個是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎軟件產品”,另外一個則是“集成電路成套工藝、重大設備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺的《電子信息產業調整與振興規劃》明確提出:加大鼓勵集成電路產業發展政策實施力度,立足自主創新,突破關鍵技術,要加大投入,集中力量實施集成電路升級,著重建立自主可控的集成電路產業體系。

無錫是中國集成電路產業重鎮,曾作為國家南方微電子工業基地,先后承擔國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經過近20年的不斷發展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產業基礎,而且培育和引進了一批骨干企業,有力地推動了我國集成電路產業的發展。2000年,無錫成為國家科技部批準的7個國家集成電路設計產業化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個由國家發改委認定的國家微電子高新技術產業基地,進一步確立了無錫在中國集成電路產業中的優勢地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯網產業發展的核心城市,微電子工業作為物聯網產業發展的基礎電子支撐,又引來了新一輪的發展機遇。

發展集成電路產業是實現無錫新區產業結構調整、支撐經濟可持續發展、引領經濟騰飛、提升創新型城市地位、提高城市綜合實力和競爭力的關鍵。無錫新區應當抓住從世界金融危機中回暖和建設“感知中國中心”的發展機遇,以優先發展集成電路設計業、重視和引進晶圓制造業、優化發展封測配套業、積極扶持支撐業為方向,加大對產業發展的引導和扶持,加快新區超大規模集成電路產業園的建設,加強高端人才的集聚和培育,實現無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設計第一區’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實現新區集成電路產業的跨越式發展。

2新區超大規模集成電路園

(2010年-2012年)行動計劃

2.1 指導思想

全面貫徹落實科學發展觀,堅持走新型工業化道路,緊跟信息產業發展的世界潮流,以積極扶持、引導現有存量企業為基礎,以引進和孵化為手段,以重點項目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進力度,提高市場化運行程度,強攻設計業,壯大制造業,構建集成電路設計、制造、封裝測試、系統應用、產業支撐于一體的完整IC產業鏈,建成“東方硅谷”。

2.2 發展目標

從2010年到2012年,無錫新區集成電路產業年均引進企業數15家以上,期內累計新增規范IC企業40家,期末產業鏈企業總數120家以上,產業規模年均增長25%以上,2012年目標400億元,到2015年,全區集成電路產業規模達到800億元,占全國比重達20%以上。年均引進和培養中、高級IC人才600名,期內累計新增2000名,期末專業技術高端人才存量達3000名。

2.3 主要任務

2.3.1 重點發展領域

按照“優先發展集成電路設計業,重點引進晶圓制造業,優化提升封裝測試業,積極扶植支撐業”的基本思路,繼續完善和落實產業政策,加強公共服務,提升自主創新能力,推進相關資源整合重組,促進產業鏈各環節的協調發展,形成無錫市集成電路產業最集中區域。

2.3.2 產業發展空間布局

集成電路產業是無錫新區區域優勢產業,產業規模占據全市70%以上,按照“區域集中、產業集聚、發展集約”的原則,高標準規劃和建設新區超大規模集成電路產業園,引導有實力的企業進入產業園區,由園區的骨干企業作龍頭,帶動和盤活區域產業,增強園區產業鏈上下游企業間的互動配合,不斷補充、豐富、完善和加強產業鏈建設,形成具有競爭實力的產業集群,成為無錫新區集成電路產業發展的主體工程。

無錫新區超大規模集成電路產業園位于無錫新區,距離無錫碩放機場15公里,距無錫新區管委會約3公里。

超大規模集成電路產業園區總規劃面積3平方公里,規劃區域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區規劃主體功能區包括制造業區設計孵化區、設計產業化總部經濟區、設計產業化配套服務區等,占地共700畝,規劃基礎配套區包括建設園內干道網和開放式對外交通網絡,同步配套與發展IC設計產業相關聯的寬帶網絡中心、國際衛星中心、國際培訓中心等,按照園內企業人群特點,規劃高端生活商務區。

園區目前已有國內最大工藝最先進的集成電路制造企業海力士恒億半導體,南側有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業。園區的目標是建成集科研教育區、企業技術產品貿易區、企業孵化區、規模企業獨立研發區和生活服務區于一體的高標準、國際化的集成電路專業科技園區,作為承接以IC設計業為主體、封測、制造、系統方案及支撐業為配套的企業創新創業的主要載體。支持跨國企業全球研發中心、技術支持中心、產品系統方案及應用、上下游企業交流互動、規模企業獨立研發配套設施、物流、倉儲、產品營銷網點、國際企業代表處等的建設,組建“類IDM”的一站式解決方案平臺。

2.3.3 主要發展方向與任務

(1)集成電路設計業

集成電路設計是集成電路產業發展的龍頭,是整個產業鏈中最具引領和帶動作用的環節,處于集成電路價值鏈的頂端。國家對IC產業、特別是IC設計業發展的政策扶持為集成電路發展IC設計產業提供了良好的宏觀政策環境。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”與“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個重大專項的第一、二位,說明政府對集成電路產業的高度重視。這兩個重大專項實施方案的通過,為IC設計企業提升研發創新能力、突破核心技術提供了發展機遇。新區集成電路產業的發展需要密切結合已有產業優勢,順應產業發展潮流,進一步促進集成電路產業的技術水平和整體規模,實現集成電路設計產業新一輪超常規的發展。

1)、結合現有優勢,做大做強以消費類為主的模擬芯片產業。

無錫集成電路產業發展起步早,基礎好,實力強。目前,無錫新區積聚了60余家集成電路設計企業,包括國有企業、研究機構、民營企業以及近幾年引進的海歸人士創業企業。代表性企業包括有:華潤矽科、友達、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創、華芯美等公司。產品以消費類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅動、射頻芯片、智能電網芯片等,形成了以模擬電路為主的產品門類集聚,模擬IC產品的研發和生產,成為無錫地區IC設計領域的特色和優勢,推動以模擬電路產品開發為基礎的現有企業實現規模化發展,是新區集成電路產業做大做強的堅實基礎。

2)結合高端調整戰略,持續引進、培育系統設計企業。

無錫“530”計劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創業,已經成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內造就了關注高科技、發展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創業企業相繼研發成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產品,為無錫高端集成電路設計的戰略調整,提供了堅實的人才基礎和技術基礎。隨著海峽兩岸關系的平緩與改善,中國臺灣正在考慮放寬集成電路設計企業到大陸投資政策,新區要緊緊抓住這一機遇,加大對中國臺灣集成電路設計企業的引進力度。新區擁有相對完善的基礎配套設施、宜居的人文環境、濃厚的產業氛圍、完備的公共技術平臺和服務體系,將成高端集成電路人才創業的首選。

3)結合電子器件國產化戰略,發展大功率、高電壓半導體功率器件。

高效節能已經成為未來電子產品發展的一個重要方向,電源能耗標準已經在全球逐步實施,將來,很多國家將分別實施綠色電源標準,世界各國已對家電與消費電子產品的待機功耗與效率開始實施越來越嚴格的省電要求,高效節能保護環境已成為當今共識。提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產品電源的兩個非常關鍵的指標。中國目前已經開始針對某些產品提出能效要求,此外,歐美發達國家對某些電子產品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會為功率器件市場提供更大的市場動力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業,除了保證設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對較高的技術門檻,同時,新區企業擁有的深厚的模擬電路技術功底以及工藝開發制造能力,作為一種產業化周期相對較短的項目,現在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區集成電路設計業的重點發展方向。

4)結合傳感網示范基地建設,發展射頻電子、無線通信、衛星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數字家居電子產業。

“物聯網”被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。專家預測10年內物聯網就可能大規模普及,應用物聯網技術的高科技市場將達到上萬億元的規模,遍及智能交通、環境保護、公共安全、工業監測、物流、醫療等各個領域。目前,物聯網對于全世界而言都剛起步,各個國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網產業發展的核心城市,將成為難得的戰略機遇,新區集成電路產業應該緊緊圍繞物聯網產業發展的歷史機遇,大力發展射頻電子、MEMS傳感技術、數字家居等,為傳感網示范基地建設和物聯網產業的發展,提供有效的基礎電子支撐。

(2)集成電路制造業

重大項目,特別是高端芯片生產線項目建設是擴大產業規模、形成產業集群、帶動就業、帶動產業發展的重要手段。是新區集成電路產業壯大規模的主要支撐,新區要確保集成電路制造業在全國的領先地位,必須扶持和推進現有重點項目,積極引進高端技術和特色配套工藝生產線。

1)積極推進現有大型晶園制造業項目

制造業投資規模大,技術門檻高,整體帶動性強,處于產業鏈的中游位置,是完善產業鏈的關鍵。新區集成電路制造業以我國的最大的晶圓制造企業無錫海力士-恒億半導體為核心,推動12英寸生產線產能擴張,鼓勵企業不斷通過技術改造,提升技術水平,支持企業周邊專業配套,完善其產業鏈。鼓勵KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業發展,促進設計業、制造業的協調互動發展。積極推進落實中國電子科技集團公司第58所的8英寸工藝線建設,進一步重點引進晶圓制造業,確保集成電路制造業在國內的領先地位。

2)重視引進高端技術與特色工藝生產線

國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運轉晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設計的方向發展。特別是受國際金融危機引發的經濟危機影響以來,這一趨勢更為明顯,紛紛向海外轉移晶圓制造線,產業園將緊緊抓住機遇,加大招商引資力度。在重點發展12英寸、90納米及以下技術生產線,兼顧8英寸芯片生產線的建設的同時,重視引進基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產線,協助開發模擬、數模混合、SOI、GeSi等特色工藝產品,實現多層次、全方位的晶圓制造能力。

(3)集成電路輔助產業

1)優化提升封裝測試業

無錫新區IC封裝測試業以對外開放服務的經營模式為主,海力士封裝項目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導體、強茂科技等封測企業增強了無錫新區封測環節的整體實力。近年來封測企業通過強化技術創新,在芯片級封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進水平的差距,成為國內集成電路封裝測試的重要板塊。

隨著3G手機、數字電視、信息家電和通訊領域、交通領域、醫療保健領域的迅速發展,集成電路市場對高端集成電路產品的需求量不斷增加,對QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數產品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產品需求已呈較大的增長態勢。無錫新區將根據IC產品產業化對高端封測的需求趨勢,積極調整產品、產業結構,重點發展系統級封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進封裝測試技術水平和能力,提升產品技術檔次,促進封測產業結構的調整和優化。

2)積極扶持支撐業

支撐與配套產業主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純試劑等。我國在集成電路支撐業方面基礎還相當薄弱。新區將根據企業需求,積極引進相關配套支撐企業,實現12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導體材料、光刻膠、化學試劑、特種氣體、引線框架等關鍵材料的配套。以部分關鍵設備、材料為突破口,重視基礎技術研究,加快產業化進程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。

3保障措施

國家持續執行宏觀調控政策、集成電路產業升溫回暖以及國內IC需求市場持續擴大、國際IC產業持續轉移和周期性發展是無錫新區集成電路產業發展未來面臨的主要外部環境,要全面實現“規劃”目標,就必須在落實保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區集成電路產業將重點圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環境建設和招商引智,實現產業的轉型升級和產業總量新的擴張,為實現中國“IC設計第一區”打下堅實的基礎。

3.1 快速啟動超大規模集成電路產業園載體建設

按照相關部門的部署和要求,各部門協調分工負責,前后聯動,高起點規劃,高標準建設。盡快確定園區規劃、建設規劃、資金籌措計劃等。2010年首先啟動10萬平方米集成電路研發區載體建設,2011年,進一步加大開發力度,基本形成園區形象。

3.2 強力推進核“芯”戰略專業招商引智工程

以國家集成電路設計園現有專業招商隊伍為基礎,進一步補充和完善具備語言、專業技術、國際商務、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊伍;區域重點突破硅谷、中國臺灣、北京、上海、深圳等地專業產業招商,聚焦集成電路設計業、集成電路先進制造業、集成電路支撐(配套)業三個板塊,引導以消費類為主導的芯片向高端系統級芯片轉變,以創建中國“集成電路產業第一園區”的氣魄,調動各方資源,強力推進產業招商工作。

3.3 與時俱進,不斷更新和升級公共技術服務平臺

進一步仔細研究現有企業對公共服務需求情況,在無錫IC基地原有EDA設計服務平臺、FPGA創新驗證平臺、測試及可靠性檢測服務平臺、IP信息服務平臺以及相關科技信息中介服務平臺的基礎上,拓展系統芯片設計支撐服務能力,搭建適用于系統應用解決方案開發的系統設計、PCB制作、IP模塊驗證、系統驗證服務平臺。為重點培育和發展的六大新興產業之一的“物聯網”產業的發展提供必要的有效的服務延伸。支持以專用芯片設計為主向系統級芯片和系統方案開發方向延伸,完善、調整和優化整體產業結構。支持集成電路芯片設計與MEMS傳感器的集成技術,使傳感器更加堅固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實現智能化。

3.4 內培外引,建設專業人才第一高地

加大人才引進力度。針對無錫新區集成電路產業發展實際需求,豐富中高級人才信息積累,每年高級人才信息積累達到500名以上。大力推進高校集成電路人才引導網絡建設,與東南大學、西安電子科技大學、成都電子科技大學等國內相關院校開展合作,每年引進相關專業應屆畢業生500人以上,其中研究生100人以上。及時研究了解國內集成電路產業發達地區IC人才結構、人才流動情況,實現信息共享,每年引進IC中高級人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動,拓寬留學歸國人員引進渠道,力爭引進國際IC專家、留學歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區IC設計高級專業技術人才總數達到3000人。

建立健全教育培訓體系。以東南大學的集成電路學院在無錫新區建立的高層次人才培養基地為重點,到2012年碩士及以上學歷培養能力每年達到500人。支持江南大學、東南大學無錫分校擴大本科教育規模,加強無錫科技職業學院集成電路相關學科的辦學實力,建立區內實踐、實習基地,保障行業對各類專業技術人才的需求。與國際著名教育機構聯合建立高層次的商學院和公共管理學院,面向企業中高層管理人員,加強商務人才和公共管理人才的培養。

3.5 加強制度創新,突出政策導向

近幾年,新區管委會多次調整完善對IC設計創新創業的扶持力度(從科技18條到55條),對IC設計產業的發展起了很大的作用,根據世界IC產業發展新態勢、新動向,結合新區IC產業現狀及未來發展計劃,在2009年新區科技55條及其它成功踐行政策策略基礎上,建議增加如下舉措:

1、在投融資方面,成立新區以IC設計為主的專業投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進和培養打造一支專業團隊,管理新區已投資的IC設計公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設計基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設計產業化項目,推進新區IC設計公司改造升級,進軍中國乃至世界前列。

2、政策扶持范圍方面,從IC設計擴大到IC全產業鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設備或材料、配件供應商的辦事處或技術服務中心等。

3、在提升產業鏈相關度方面,對IC設計企業在新區內配套企業加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區留成部分進行補貼。

4、在高級人才引進方面,將2009年55條科技政策中關于補貼企業高級技術和管理人才獵頭費用條款擴大到IC企業。

第7篇：集成電路的工藝設計范文

關鍵詞：IP技術 模擬集成電路 流程

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-02

1 模擬集成電路設計的意義

當前以信息技術為代表的高新技術突飛猛進。以信息產業發展水平為主要特征的綜合國力競爭日趨激烈，集成電路（IC，Integrated circuit）作為當今信息時代的核心技術產品，其在國民經濟建設、國防建設以及人類日常生活的重要性已經不言

而喻。

集成電路技術的發展經歷了若干發展階段。20世紀50年代末發展起來的屬小規模集成電路（SSI），集成度僅100個元件；60年展的是中規模集成電路（MSI），集成度為1000個元件；70年代又發展了大規模集成電路，集成度大于1000個元件；70年代末進一步發展了超大規模集成電路（LSI），集成度在105個元件；80年代更進一步發展了特大規模集成電路，集成度比VLSI又提高了一個數量級，達到106個元件以上。這些飛躍主要集中在數字領域。

（1）自然界信號的處理：自然界的產生的信號，至少在宏觀上是模擬量。高品質麥克風接收樂隊聲音時輸出電壓幅值從幾微伏變化到幾百微伏。視頻照相機中的光電池的電流低達每毫秒幾個電子。地震儀傳感器產生的輸出電壓的范圍從地球微小振動時的幾微伏到強烈地震時的幾百毫伏。由于所有這些信號都必須在數字領域進行多方面的處理，所以我們看到，每個這樣的系統都要包含一個模一數轉換器（AD，C）。

（2）數字通信：由于不同系統產生的二進制數據往往要傳輸很長的距離。一個高速的二進制數據流在通過一個很長的電纜后，信號會衰減和失真，為了改善通信質量，系統可以輸入多電平信號，而不是二進制信號。現代通信系統中廣泛采用多電平信號，這樣，在發射器中需要數一模轉換器（DAC）把組合的二進制數據轉換為多電平信號，而在接收器中需要使用模一數轉換器（ADC）以確定所傳輸的電平。

（3）磁盤驅動電子學計算機硬盤中的數據采用磁性原理以二進制形式存儲。然而，當數據被磁頭讀取并轉換為電信號時，為了進一步的處理，信號需要被放大、濾波和數字化。

（4）無線接收器：射頻接收器的天線接收到的信號，其幅度只有幾微伏，而中心頻率達到幾GHz。此外，信號伴隨很大的干擾，因此接收器在放大低電平信號時必須具有極小噪聲、工作在高頻并能抑制大的有害分量。這些都對模擬設計有很大的挑戰性。

（5）傳感器：機械的、電的和光學的傳感器在我們的生活中起著重要的作用。例如，視頻照相機裝有一個光敏二極管陣列，以將像點轉換為電流；超聲系統使用聲音傳感器產生一個與超聲波形幅度成一定比例的電壓。放大、濾波和A/D轉換在這些應用中都是基本的功能。

（6）微處理器和存儲器：大量模擬電路設計專家參與了現代的微處理器和存儲器的設計。許多涉及到大規模芯片內部或不同芯片之間的數據和時鐘的分布和時序的問題要求將高速信號作為模擬波形處理。而且芯片上信號間和電源間互連中的非理想性以及封裝寄生參數要求對模擬電路設計有一個完整的理解。半導體存儲器廣泛使用的高速/讀出放大器0也不可避免地要涉及到許多模擬技術。因此人們經常說高速數字電路設計實際上是模擬電路的

設計。

2 模擬集成電路設計流程概念

在集成電路工藝發展和市場需求的推動下，系統芯片SOC和IP技術越來越成為IC業界廣泛關注的焦點。隨著集成技術的不斷發展和集成度的迅速提高，集成電路芯片的設計工作越來越復雜，因而急需在設計方法和設計工具這兩方面有一個大的變革，這就是人們經常談論的設計革命。各種計算機輔助工具及設計方法學的誕生正是為了適應這樣的要求。

一方面，面市時間的壓力和新的工藝技術的發展允許更高的集成度，使得設計向更高的抽象層次發展，只有這樣才能解決設計復雜度越來越高的問題。數字集成電路的發展證明了這一點：它很快的從基于單元的設計發展到基于模塊、IP和IP復用的

設計。

另一方面，工藝尺寸的縮短使得設計向相反的方向發展：由于物理效應對電路的影響越來越大，這就要求在設計中考慮更低層次的細節問題。器件數目的增多、信號完整性、電子遷移和功耗分析等問題的出現使得設計日益復雜。

3 模擬集成電路設計流程

3.1 模擬集成電路設計系統環境

集成電路的設計由于必須通過計算機輔助完成整個過程，所以對軟件和硬件配置都有較高的要求。

（1）模擬集成電路設計EDA工具種類及其舉例

設計資料庫―Cadence Design Framework11

電路編輯軟件―Text editor/Schematic editor

電路模擬軟件―Spectre，HSPICE，Nanosim

版圖編輯軟件―Cadence virtuoso，Laker

物理驗證軟件―Diva，Dracula，Calibre，Hercules

（2）系統環境

工作站環境；Unix-Based作業系統；由于EDA軟件的運行和數據的保存需要穩定的計算機環境，所以集成電路的設計通常采用Unix-Based的作業系統，如圖1所示的工作站系統。現在的集成電路設計都是團隊協作完成的，甚至工程師們在不同的地點進行遠程協作設計。EDA軟件、工作站系統的資源合理配置和數據庫的有效管理將是集成電路設計得以完成的重要保障。

3.2 模擬集成電路設計流程概述

根據處理信號類型的不同，集成電路一般可以分為數字電路、模擬電路和數模混合集成電路，它們的設計方法和設計流程是不同的，在這部分和以后的章節中我們將著重講述模擬集成電路的設計方法和流程。模擬集成電路設計是一種創造性的過程，它通過電路來實現設計目標，與電路分析剛好相反。電路的分析是一個由電路作為起點去發現其特性的過程。電路的綜合或者設計則是從一套期望的性能參數開始去尋找一個令人滿意的電路，對于一個設計問題，解決方案可能不是唯一的，這樣就給予了設計者去創造的機會。

模擬集成電路設計包括若干個階段，設計模擬集成電路一般的過程。

（l）系統規格定義；（2）電路設計；（3）電路模擬；（4）版圖實現；（5）物理驗證；（6）參數提取后仿真；（7）可靠性分析；（8）芯片制造；（9）測試。

除了制造階段外，設計師應對其余各階段負責。設計流程從一個設計構思開始，明確設計要求和進行綜合設計。為了確認設計的正確性，設計師要應用模擬方法評估電路的性能。

這時可能要根據模擬結果對電路作進一步改進，反復進行綜合和模擬。一旦電路性能的模擬結果能滿足設計要求就進行另一個主要設計工作―電路的幾何描述（版圖設計）。版圖完成并經過物理驗證后需要將布局、布線形成的寄生效應考慮進去再次進行計算機模擬。如果模擬結果也滿足設計要求就可以進行制造了。

3.3 模擬集成電路設計流程分述

（1）系統規格定義

這個階段系統工程師把整個系統和其子系統看成是一個個只有輸入輸出關系的/黑盒子，不僅要對其中每一個進行功能定義，而且還要提出時序、功耗、面積、信噪比等性能參數的范圍要求。

（2）電路設計

根據設計要求，首先要選擇合適的工藝制程；然后合理的構架系統，例如并行的還是串行的，差分的還是單端的；依照架構來決定元件的組合，例如，電流鏡類型還是補償類型；根據交、直流參數決定晶體管工作偏置點和晶體管大小；依環境估計負載形態和負載值。由于模擬集成電路的復雜性和變化的多樣性，目前還沒有EDA廠商能夠提供完全解決模擬集成電路設計自動化的工具，此環節基本上通過手工計算來完成的。

（3）電路模擬

設計工程師必須確認設計是正確的，為此要基于晶體管模型，借助EDA工具進行電路性能的評估，分析。在這個階段要依據電路仿真結果來修改晶體管參數；依制程參數的變異來確定電路工作的區間和限制；驗證環境因素的變化對電路性能的影響；最后還要通過仿真結果指導下一步的版圖實現，例如，版圖對稱性要求，電源線的寬度。

（4）版圖實現

電路的設計及模擬決定電路的組成及相關參數，但并不能直接送往晶圓代工廠進行制作。設計工程師需提供集成電路的物理幾何描述稱為版圖。這個環節就是要把設計的電路轉換為圖形描述格式。模擬集成電路通常是以全定制方法進行手工的版圖設計。在設計過程中需要考慮設計規則、匹配性、噪聲、串擾、寄生效應、防門鎖等對電路性能和可制造性的影響。雖然現在出現了許多高級的全定制輔助設計方法，仍然無法保證手工設計對版圖布局和各種效應的考慮全面性。

（5）物理驗證

版圖的設計是否滿足晶圓代工廠的制造可靠性需求？從電路轉換到版圖是否引入了新的錯誤？物理驗證階段將通過設計規則檢查（DRC，Design Rule Cheek）和版圖網表與電路原理圖的比對（VLS，Layout Versus schematic）解決上述的兩類驗證問題。幾何規則檢查用于保證版圖在工藝上的可實現性。它以給定的設計規則為標準，對最小線寬、最小圖形間距、孔尺寸、柵和源漏區的最小交疊面積等工藝限制進行檢查。版圖網表與電路原理圖的比對用來保證版圖的設計與其電路設計的匹配。VLS工具從版圖中提取包含電氣連接屬性和尺寸大小的電路網表，然后與原理圖得到的網表進行比較，檢查兩者是否一致。

參考文獻

第8篇：集成電路的工藝設計范文

關鍵詞： 集成電路；放電保護；電源鉗位

1ESD保護電路

隨著超大規模集成電路工藝技術的不斷提高，集成電路的靜電放電（Elect rostaticDischarge，ESD）保護電路的設計越來越受到了電路設計者的重視。ESD保護電路是為芯片電路提供靜電電流的放電路徑，以避免靜電將內部電路擊穿。由于靜電一般來自外界，例如人體、機器，因此ESD保護電路通常在芯片的壓焊盤（PAD）的周圍。輸出壓焊盤一般與驅動電路相連，即與大尺寸的PMOS和NMOS管的漏極相連，因此這類器件本身可以用于ESD保護放電，一般情況下為了保險，輸出端也加ESD保護電路；而輸入壓焊盤一般連接到MOS管的柵極上，因此在芯片的輸入端，必須加ESD保護電路。 另外，在芯片的電源（Udd）和地（Uss）端口上也要加ESD保護電路，以保證ESD電流可以從Udd安全地釋放到Uss。對于高壓工藝上電路的ESD保護主要有下面兩個難題需要解決：一是高壓晶體管器件的均勻導通性，二是電源鉗位模塊的閂縮效應。

2實現高壓器件或芯片的靜電放電保護分析

在顯示器驅動芯片，電源管理芯片以及汽車電子等應用中，芯片的工作電壓通常比較高，達到20V-40V甚至更高。這些芯片的設計需要選取擊穿電壓比較高的高壓晶體管。實現對這些高壓器件或芯片的靜電放電保護將遇到下面的難題。

實現高壓工藝應用中靜電保護的一個難題是高壓晶體管器件的均勻導通性。通常在低壓工藝中，柵極接地類型NMOS器件（ggNMOS）結構被廣泛用來保護內部核心線路。而多指條（multi-finger）并聯的ggNMOS結構可以用來倍增其靜電保護能力級別，從而實現預期ESD保護指標。對于高壓晶體管，其一次擊穿電壓遠大于二次擊穿電壓（vt2

實現高壓工藝應用中靜電保護的另一個難題就是如何避免電源鉗位電路中閂鎖效應的發生。高壓NMOS器件通常都有較高的觸發電壓和較低的鉗位電壓。基于高壓工藝的集成電路通常工作在20V甚至40V或更高的工作電壓中，如果應用于VDD和GND之間的電路鉗位電壓比電路工作電壓要小的時候。外部噪聲出現在電路的端口上，將電源和地之間的鉗位模塊誤觸發，并形成一個低電阻通路。當鉗位電壓小于電路工作電壓的時候，電源和地之間的低阻導通狀態將一直保持住，從而形成閂縮效應，最終將導致該部分電路被燒毀。

3一種應用于高壓工藝集成電路中電源鉗位的器件結構設計

圖1是有二極管Dp，Dn以及電源鉗位模塊組成的全芯片保護結構圖。為了避免因外接噪聲導致的電源鉗位模塊閂縮效應的發生，通常需要設計的鉗位模塊鉗位電壓值高于電路正常工作電壓。另外就是要避免選用高壓晶體管器件，因為高壓晶體管器件的非均勻導通問題限制了其ESD保護能力的提升。

利用級聯多個SCR器件級聯的結構來實現較高的鉗位電壓值。通常單個SCR器件的鉗位電壓值非常小，在1V到2V范圍之間，對于這樣普通的SCR結構，即使多個級聯在一起，整體結構的鉗位電壓將還是很小。本設計中，用一種高鉗位電壓值的SCR器件結構將會被選取作為級聯的基本單元。

圖2是一個常見的雙阱工藝的SCR器件結構。其在N-Well和P-Well交界的地方，P+型摻雜將別注入，形成一個橋狀區域連接N-Well和P-Well。該結構將改變傳統SCR結構的正向擊穿電壓，從N-Well/P-Well結擊穿電壓值（18V-20V）降低到N-Well/P+結擊穿電壓 （8V-12V）。采取這種低觸發電壓的SCR結構，便于后面的多個SCR級聯結構設計。該類型SCR器件的鉗位電壓值可以通過調節D3和D4的尺寸，來實現高鉗位電壓。選取合適的D3和D4值，可以使得SCR的鉗位電壓逐漸接近觸發電壓，達到8V到12V范圍。

圖3分別給出了不同個數SCR器件級聯結構示意圖。以兩級SCR器件級聯結構為例，將第一級的負極(Cathode)和第二級的正極(Anode)通過金屬連接在一起，保留第一級SCR器件的Anode作為級聯結構的Anode，保留第二級SCR器件的Cathode作為級聯結構的Cathode。

圖4是不同級聯級數SCR器件的TLP測試特性。隨著級聯級數的倍增，級聯器件的觸發電壓值以及鉗位電壓值也跟著倍增。選取合適的SCR級聯個數，可以實現無閂縮效應的電源鉗位模塊設計。比如選取四級SCR級聯，其鉗位電壓將達到45V，可以應用在電源工作電壓為40V的高壓應用中的ESD保護。

4結語

本文提出的一種新型SCR結構用來提升單個SCR器件結構的鉗位電壓。該結構將傳統SCR器件寄生BJT的發射極（寄生PNP的P+發射級和寄生NPN的N+發射級）在器件的縱向替換成P+和N+摻雜交替的方式。新型SCR器件的鉗位電壓將得到很大提升，選取合適的P+和N+摻雜面積比例，可以調整鉗位電壓的大小，使得鉗位電壓值高于電路正常工作電壓范圍，從而有效避免閂縮效應的發生。該發明在實際應用中，需要選取合適的參數：正極到負極之間的距離，N+和P+摻雜的面積比例。

相對于級聯FOD，MOSFET的結構而言，選取級聯SCR器件的最大優點是，其單位面積靜電防護能力非常高，可以使得設計面積得到優化。上面單個SCR器件的寬度為50um，其不同級數級聯SCR的二次擊穿電流都接近2A，人體模式（HBM）靜電保護能力將會接近3KV（2A*1500ohm）。從而達到優化芯片面積的目的。

參考文獻：

第9篇：集成電路的工藝設計范文

摘要：Silvaco TCAD 工藝仿真 器件仿真

中圖分類號：TN405-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0114-03

To improve IC practice teaching with Silvaco TCAD software

ZHU Yun

(School of Electronic Engineering，Xi’an University of Post & Telecommunication，Xi’an 710121，China)

Abstract:The simulation tools for technology computer aided design could be useful for time saving and cost consumption and has been more and more widely used.Based on Silvaco TCAD tools,process simulation could understand the practical integrated circuit production involved the oxidation,diffusion,deposition,photolithography,etching,CMP and a series of technological process.Devices simulation could be familiar with the professional foundation course content such as device structure,material properties,carrier concentration and voltage on the device performance influence.And can deepen students’ understanding of curriculum theory,while increasing interst in studying, so as to obtain good teaching effect.

Key words: Silvaco TCAD process simulation device simulation

普通本科院校要想培養出具有創新意識的應用型人才，必須把創新人才培養的思想貫穿于本科生培養的全過程，并融入到教學計劃中去，把對創新精神、實踐能力的培養和創新實踐的要求落實到課堂教學、實踐環節、課外活動及德育工作等各個環節里[1-3]。

隨著IT、IC產業的迅猛發展，對集成電路實踐教學提出了新的、更高的要求，為適應現代教育的需要，原有的教學理念、教學方法、教學內容等都需要進行改革和創新。在以培養應用型、創新型人才為目標的教學體系中，課程體系和教學內容的更新和優化，尤其是改革實驗教學成功與否，直接關系到培養人才質量[4-5]。利用Silvaco TCAD軟件，改進集成電路實踐教學，鞏固學生的理論知識并培養學生的實踐能力，加強學生分析問題、解決問題能力，為啟發學生的創新意識和培養創新能力起到了重要作用[6]。

具體實施方案為：將傳統的工藝實踐和Silvaco TCAD實驗相結合，建立集成電路制造工藝實驗體系，強化學生基本知識的運用；將集成電路實踐與軟件實驗融為一體，以工程實踐和能力培養為主線，做到工藝技能訓練和工程素質能力培養相結合。

1、Silvaco TACD軟件介紹

Silvaco于1984年創辦于美國硅谷，中文名稱叫矽谷科技公司。經過20多年來的成長與發展, 現已成為處于世界技術領先地位的EDA公司,在TCAD工藝和器件模擬、Spice參數提取、高精度/高速度電路級Spice仿真、全定制IC設計與驗證等領域具有很高的建樹。

應用TCAD能縮短IC工藝和器件的開發周期，節省試制成本，并能獲取實驗無法得到的信息以及深化IC工藝和器件的物理研究。

Silvaco TCAD組件包括交互式工具DeckBuild和Tonyplot，工藝仿真工具Athena，器件仿真工具Atlas和器件編輯器DevEdit，以及內部的一些模塊。各仿真組件均可在DeckBuild界面調用，例如先用Athena或DevEdit生成器件結構，再由Atlas對器件特性進行仿真，最后由Tonyplot2D或Tonyplot3D顯示輸出。Silvaco仿真流程如圖1所示。