集成电路制造业范例(3篇)
集成电路制造业范文篇1
1、微电子技术的发展历程
自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后,我们就进入了微电子技术时代,在半个多世纪的发展中,微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域,目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中,微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表,也逐渐形成了一定的发展规律,最典型的莫过于摩尔定律。当然,集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。
在新事物的发展进程中,其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合,并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中,微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”,正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要,才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说,微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”,是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是,这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响,并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。为此我们可以认为,在微电子技术的发展中,微电子制造技术是最重要的核心技术。
2、微电子制造技术的发展与制造工艺
在半个多世纪的发展中,微电子制造技术的应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别,仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响,目前集成电路的应用范围相对更广,所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少,集成电路逐渐成为其核心技术。
在集成电路的制造过程中,微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上,并且随着产业化的发展,这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天,集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业,这些产业相互独立运作,各自根据市场需求不断发展。
集成电路的种类有多种,相关的工艺也有差异,但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备,涉及从单晶拉制到外延的多个工艺,材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节,但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延,比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片(衬底片),不需要外延。
前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入(扩散)形成特征区等三大步,其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主,目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺,借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中,如各种介质、体硅和金属膜中,以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入,在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。后端工艺则以芯片的封装工艺为主要代表。
3、微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式
总体上,推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象,信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下,一代接一代地发展,从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。
从历史上看,第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼为代表的第三代半导体材料的发展,大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料,氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看,以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮LED的诞生,以及超高频超大功率微电子器件的发展。
微电子制造技术发展的第二个主要表现形式是自身能力的提升,其中主要的贡献来自于微电子制造设备技术的迅速发展和相关配套材料技术的同步提升。光刻技术的发展最能体现出微电子制造技术发展的这一特点。光刻技术从上世纪中期的毫米级一直发展到今天的32nm水平,光刻设备、掩模制造设备和光刻胶材料技术的同步发展是决定性因素。这方面技术的提升直接促使未来微电子制造水平的提升,主要表现在:一是圆片的大直径化,圆片将从目前的300mm(12英寸)发展到未来的450mm(18英寸);二是特征尺寸将从目前主流技术的45nm发展到2015年的25nm。
微电子制造技术发展的第三个表现形式是多种制造技术的融合。这种趋势在近年来突出表现在锗硅技术和硅集成电路制造技术的兼容以及MEMS技术与硅基集成电路技术的融合。由此可以预见的是多种技术的异类集成将在某一应用领域集中出现,MEMS可能首当其冲,比如M压MS与MOS器件集成在同一芯片上。
4、结束语
综上所述,在科技的推动和电子科技市场需求的影响下,微电子技术得到了快速的发展,直接带动了以集成电路为核心的微电子制造技术水平的提升。现如今微电子制造技术已经能够实现纳米级的集成电路产品制造,为电子产片的更新换代提供了良好的材料支持。以当前科技的发展趋势来看,微电子制造技术在未来的电子器件加工中还将会有更大的发展空间,还需要我们加强研究,不断提高微电子制造技术水平。■
参考文献
[1]宋奇.浅谈微电子技术的应用[J].数字技术与应用.2011(03)
[2]李宗强.浅谈微电子技术的发展与应用[J].科教文汇(中旬刊).2009(01)
集成电路制造业范文
本次全国集成电路行业工作会议由工业和信息化部主办,以“政策支持产业健康快速发展,自主创新推进产业结构升级”为主题。会议的主要任务是全面系统总结“18号文件”10年来我国集成电路产业发展成就和经验,研究和部署“十二五”期间我国集成电路行业重点工作任务,宣传贯彻、解读《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发[2011]4号文),讨论制定政策实施细则。
18号文引领“黄金十年”
“信息产业是我们国家实现经济崛起的重要支撑,而集成电路和软件就是信息产业的核心。”在本次行业工作会议上,北京大学教授、中科院院士王阳元做了主题报告,他指出,软件产业和集成电路产业是国家战略性新兴产业的重要组成部分,对加快转变经济发展方式、推动工业化和信息化深度融合发挥着十分重要的作用,而集成电路产业是信息技术革命、信息化、信息时代的动力系统。
因此,早在2000年6月,国务院就了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2000]18号文),并陆续推出了一系列促进集成电路产业发展的优惠政策和措施。
一年后,全国集成电路行业工作会议在上海召开,当时的行业主管单位原信息产业部与专家、企业代表一起对18号文的落实细则进行了广泛讨论,并制定了我国IC产业的十年发展战略:通过加强研究开发、加快产业重组、加大政策支持、建设产业园区等措施,以芯片设计作为突破口,重点发展设计业和芯片制造业,大大提高国内集成电路的设计、生产、供给能力,基本掌握集成电路核心技术开发能力及主流大生产技术的升级能力,从而建成植根于中国并在世界占有一席之地的集成电路产业。
“可以说,18号文的,造就了一个产业,培育了一支队伍,形成了一套体系。”在工业和信息化部软件与集成电路促进中心主任邱善勤看来,正是18号文造就了软件和集成电路两大产业发展的“黄金十年”。
10年中,我国集成电路产业的总销售额翻了7倍,从2000年的186.2亿元增长到2010年的1440.2亿元,年均增长率超过20%,产业增速始终保持高于全球集成电路产业增速约10个百分点,占全球集成电路市场份额从2000年的1.2%提高到2010年的8.6%,产量占全球比重接近10%,国际地位显著提高。
而市场蓬勃的背后是技术水平的不断提高,在设计业方面,我国集成电路的设计水平从2000年以0.8〜1.5微米为主,发展到今年设计企业普遍具备0.13微米以下工艺水平和百万门规模设计能力,海思半导体等领军企业具备了45/40纳米设计能力;在制造工艺方面,2000年,我国最好的制造工艺仅为0.25微米,而2010年中芯国际的12英寸生产线已经可以量产65纳米芯片,45纳米工艺进入前期研发。同时,封装测试行业的技术水平从低端迈向中高端,传统的DIP、QFP等封装已大量投产,而且在SOP、PGA、BGA以及SiP等先进封装技术的开发和生产方面取得了显著成绩,并形成规模生产能力。
10年来,在我国的集成电路产业中,先后涌现出一大批勇于创新、锐意进取的优秀企业。4月15日,“中国集成电路十年成就展”与全国集成电路行业工作会议同期同地举行,共吸引了70多家集成电路企业参展,涵盖设计、制造、封测、设备、仪器及材料产业链各环节,展示了18号文实施以来我国集成电路产业发展取得的成就。
继往开来的4号文
“10年来,中国的IC产业确实取得了令人瞩目的成就,但现在这种优越感还只存在于我们跟自己过去相比较的过程中,从现实的角度讲,中国的集成电路产业依然任重道远。”一位参加全国集成电路行业工作会议的代表在接受本报记者采访时如是说。
对此,工业和信息化部电子信息司司长肖华在其题为《构建芯片与整机大产业链,做大做强集成电路产业》的工作报告中也指出了我国IC产业目前所面临的严峻形势:作为全球最大的集成电路市场,我国自行设计生产的产品只能满足市场需求的1/5,集成电路已连续7年成为最大宗的进口商品,2010年进口额高达1569.9亿美元。其中,CPU、存储器等通用芯片主要依靠进口,国内通信、网络、消费电子等产品中的高端芯片也基本依靠进口。
“这个行业属于规模经济的领域,谁强谁通吃。”杨学山副部长也指出,我们的集成电路产业目前在总体上来说可能还处于“第三梯队”的状态,第一梯队是美国,第二梯队包括日本、韩国及我国台湾省。
在邱善勤看来,我国集成电路产业发展面临的挑战主要包括以下两个方面。
首先,是主流市场仍然被几大国际巨头占据,产业集中度趋高,竞争更加激烈。如处理器领域的Intel和AMD两家企业囊括了全球99%的市场;存储器领域,按销售收入排名前6的企业占据了96%的市场份额。而我国集成电路企业以中小企业为主,在国际市场上远远落后。
第二,技术革新步伐加快,资金门槛不断提高,2000年以来,全球集成电路设计和加工技术基本以两年一个台阶的速度飞速发展。随着全球集成电路技术革新步伐加快,资金门槛也越来越高。例如,一条65纳米生产线的投入需要25亿〜30亿美元,32纳米生产线就要提升到50亿〜70亿美元,而22纳米生产线的投入将超过100亿美元。而反观我们的企业,普遍规模小,力量分散。
为了突破产业发展困境,同时抓住新一轮产业发展机遇,进一步推动中国集成电路产业发展,今年1月28日,国务院正式了《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发【2011】4号文)。
“4号文”主要内容涵括财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权和市场七大方面,既延续了18号文大部分政策内容,又在把握产业发展趋势、发展方向和发展需求的基础上有所创新,在兼顾普惠性政策的前提下,加大了对重点行业和重点企业扶优、扶强的力度。工信部电子信息司司长肖华指出,未来政策的重点更应该是扶优、扶大、扶强,以迅速形成竞争优势和竞争能力。
发挥地方政府积极性
4号文的出台正值国家“十一五”与“十二五”交界,“十二五”也成为了我国集成电路产业发展的关键时期。在本次工作会议上还了《集成电路产业“十二五”发展规划》(征求意见稿),明确提出了新的目标:到2015年,我国集成电路产业产量超过1490亿块,销售收入翻一番达到3300亿元,约占世界集成电路市场份额的14.8%,满足国内27.5%的市场需求。而据工业和信息化部电子信息司副司长丁文武透露,在广泛征求意见后,“规划”将在9月份之前正式颁布。
集成电路制造业范文
2013年3月15日上午,中关村集成电路产业联盟在北京成立。该联盟由中关村集成电路材料、设备、制造、设计、封装、测试、公共服务平台、软件和系统集成等产业链上下游30多家企业共同发起,是北京市首个覆盖集成电路全产业链的产业联盟。该联盟的成立标志着中关村将打造产业链各环节良性互动的集成电路创新生态圈。
中关村形成集成电路产业链
从2008年至今短短几年时间,一些国产材料和大型装备正在逐渐进入集成电路生产线。从集成电路设备制造、工艺,到芯片设计、制造,中关村示范区已经构建起了一条产业链。
“在这里,既有北方微电子、七星华创等提供集成电路生产设备的企业,也有北京君正、兆易创新等芯片设计企业,还有中芯国际这样大型集成电路制造企业。一条集成电路产业链就这样初步形成了。”中关村有关负责人说。
目前,中关村已有集成电路设计企业近百家,是全国芯片设计力量最强的地区之一,超过1亿元收入规模的企业超过20家,上市企业2家。中关村集成电路设计环节在新一代移动通信终端与网络、数字电视及智能电视、行业用智能卡及信息安全、高性能通用核心芯片、北斗导航芯片以及物联网等新兴领域具有雄厚的技术和产业基础。CPU、嵌入式CPU、存储器芯片、TD-LTE终端基带芯片、可编程逻辑器件、模拟及数模混合电路芯片等均处于国内领先,并填补了我国在这些领域的空白。
一批高等院校和科研单位长期从事微电子技术和半导体工艺研究,并一直处于全国领先地位。2011年中关村集成电路制造业的销售额占国内比例和年增长率均远超全国平均水平。中关村拥有集成电路生产线近10条,月产能超过10万片,且中芯国际(北京)是目前国内最具优势的芯片代工企业,已实现65nm主流工艺的大规模量产,且二期工程的顺利开工建设将为中关村集成电路设计、封测、装备、材料等相关企业提供更为便利的开发验证平台,带动和支撑全产业链规模化发展。
中关村集成电路装备、材料在国内处于领先地位,刻蚀机、氧化炉、离子注入机、光刻胶、靶材等多项科研成果打破了我国在该领域的空白,并进入产线验证。此外,中关村部分集成电路装备和材料也已率先在全国投入规模应用。
目前联盟已汇聚了中关村集成电路产业链各环节有影响力的企业:北京集成电路设计园是全国规模最大、功能齐全、服务配套的集成电路设计产业化基地和集成电路设计企业孵化基地之一;北京君正研发生产了国内首款应用于移动领域的非ARM架构双核移动CPU芯片,这也是国产CPU在移动领域的首款双核CPU芯片;兆易创新在2011年全球SPI出货市场占有率达到10.24%,全球排名第三,正逐步建立世界级存储器设计公司的市场地位;京微雅格作为国内首家自主研发生产FPGA的集成电路设计企业,去年又再次推出全新架构FPGA器件,实现了同类器件所不具备的集成度、高性能和低成本;北方微电子、七星华创、中科信等企业的集成电路高端装备均打破国内在该领域内的空白,引领了国内半导体装备的研发进程;有研半导体是国内12英寸硅单晶抛光片及外延片的重点厂商,并承担多个国家重大科技专项的研发。
集成电路生态圈初具雏形
中关村集成电路产业联盟旨在搭建开放式合作平台,促进中关村集成电路产业集群跨越式发展。联盟的成立,标志着中关村集成电路产业已建立了产业链各环节的良性互动体系,一个活跃、具有持续竞争实力的创新生态圈初具雏形。
联盟的总体目标是充分发挥中芯国际等龙头企业的平台作用,开展广泛合作,带动上下游企业、高校院所协同创新,全力打造具有国际影响力的集成电路产业集群。
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