微电子调研报告

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第一篇:微电子调研报告

微电子调研报告

1.我国微电子学的历史

1956年五校在北大联合创建半导体专业:北京大学、南京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学。教师:黄昆、谢希德(女)、高鼎

三、林兰英(女);学生:王阳元、许居衍、陈星弼、秦国刚„

2003年9月成立9个国家IC人才培养基地:北大、清华、复旦、浙大、西电、上交大、成电、东南、华中科大

1982年:成立电子计算机和大规模集成电路领导小组

80年代:初步形成三业分离状态:制造业、设计业、封装与测试业

到2001年12月29日深圳获批为止,科技部依次批准了上海、西安、无锡、北京、成都、杭州、深圳共7个国家级IC设计产业化基地。除了这7个城市外,据悉还有武汉、长沙、哈尔滨、珠海等多个城市申请,但未获批准。集成电路产业由集成电路设计、芯片加工、封装与测试三大部分组成。

随着IC设计的重要性的凸显及我国IC设计大环境的改善,IC设计企业规模小、水平较低等,日益成为困扰我国IC业发展的难题,其中,IC高级设计人才的匮乏成为尚处于起步阶段的我国集成的最突出的难题。虽然我国每年约有40万理工科大学生毕业以及数千名从海外回国的技术人员,但其中真正与IC设计相关的专业人才却非常有限。我国是一个集成电路(IC)的“消费大国”,但同时又是一个 IC的“生产小国”。

我国国产IC约占世界半导体销售额的1%,国内市场满足率不到20%。要发展我国的 IC产业,IC设计是当务之急,而核心技术的实现依赖的是高水平IC设计人才。前些年我国的电子产品虽然发展很快,但几乎所有国产大型家用电器的关键芯片、国产手机的核心芯片、国产计算机的主要芯片,大都不是国产的,不是我国设计师设计的。其中的原因是,在集成电路(IC)领域里最能体现核心竞争力的我国集成电路设计,其发展正在为人才所困。

据不完全统计,根据全国半导体行业协会集成电路设计分会在2002年10月的统计,国内从事集成电路设计的公司(或组织)约390家,2002年底己超过400家,目前己达600家。而在2000年底这一数字仅为100家左右。但是相对雨后春笋般诞生的设计公司,设计人才特别是高级人才的极度匮乏成为日益突出的大问题:一些新开办的设计单位,公司注册了、牌子也挂了,却到处找不到高水平的设计师,虚位以待的情况比比皆是。更糟糕的是由于设计师的紧缺,导致了各用人单位之间对这类人才的恶性争夺。

集成电路设计是资金密集型、技术密集型和智力密集型的高科技产业,其中资金和技术均可以通过一些方式全面引进,但IC设计人才必须以自己培养为主,这已经成为业内人士的共识。赛迪顾问认为,随着IC设计人才供需矛盾的日益突出,应采用各种手段大力鼓励不同途径的IC设计教育和培训,除高等院校的正规教育外,国家应尤其鼓励工业界和科研界联合运作教育和培训项目。借助政府、高校、EDA厂商、IC设计企业以及整机企业等各方面力量,合作、交流、培训等多种方式相结合,为我国IC设计业培养不同层次的IC人才,是集成电路的发展至关重要的智力资源保障。

最近几年,很多国外公司和台湾公司把生产线建到了上海。随着我国集成电路产业的加速发展,由国家支持成立了以北京、上海为龙头的7个国家级产业化基地,各地也出现了一大批集成电路企业,其中约600家是集成电路设计企业。据2001年12月上海半导体和IC研讨会发布的消息,到2008年,中国IC产业对IC设计工程师的需求量将达到25万人,而目前只有不到4000名。IC设计是新兴学科,现在高校里,和IC最相近的专业是微电子。

在短短的半年多时间里,上海中芯国际、上海宏力微电子、北京首钢、北京信创、天津摩托罗拉等一批中高水平的集成电路生产线相继开工建设或即将建设,形成了我国有史以来最大的一次建设集成电路生产线的高潮。

上海还定出了宏伟的发展目标:建成以张江高科技园区为核心,以金桥出口加工区和外高桥保税区为延伸的微电子产业基地,计划“十五”期间吸引集成电路产业投资150亿美元,建成并投产10~15条8~12英寸集成电路生产线及配套封装、测试线和设计公司。

北京立即跟进,出台了优惠政策,为集成电路企业提供“七通一平”的土地,并优选出八大处高科技园、北京林河工业开发区、北京经济开发区作为北方微电子生产建设基地。规划到2005年以前,建设5~8条8英寸0.25微米以上水平的生产线,2005~2010年再建设10条更高水平的生产线。

我国集成电路设计企业现已形成了近百家的产业规模,其中具备一定设计规模的单位有20多家,留学海外,学有所成,回国创业的海外学子已成为CAD行业的一支重要力量。除独资设计公司外,国有集成电路设计公司2000年的总销售额超过了10亿元,其中北京华大、北京大唐微电子、杭州士兰公司和无锡矽科4家设计公司的销售额超过了1亿元。目前,国内每年设计的集成电路品种超过300种,大部分设计公司的技术水平在0.8~1.5微米之间,最高设计水平可达0.13微米。, 中国主要的高科技城市一直盯着集成电路(IC)设计产业。如果说在2000年和2001年他们争夺的是台湾芯片加工服务厂(foundry)的8英寸芯片生产线西移项目的话(当然,这种竞争至今仍在继续)。那么从2001年下半年至今,他们争夺的则是国家科技部的青睐--科技部手里捏着一顶名叫“国家级集成电路设计产业化基地”的桂冠,谁获发一顶受益无穷。

目前,我国集成电路产业已具备了一定的发展基础,初步形成了由8个芯片生产骨干企业,十几家封装厂、几十家设计公司、若干个关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体,并初步形成了电路设计、芯片制造和电路封装三业并举的局面。

中国半导体产业发展从产业热土的长江三角洲,到市场繁华的珠江三角洲,从长于研发的北方,到人才集聚的西部,有人把这种产业布局,比喻是一只正在起飞的娇燕。其中长江三角洲是燕头,京津环渤海湾地区和珠江三角洲是双翅,而西部是燕尾。中国的IC产业正是以这种燕子阵形的区域格局向前推进。

1)长江三角洲地区

以上海、江苏、浙江为主的长江三角洲,初步形成了开发、设计、芯片制造、封装测试及支撑业和服务在内的完整的IC产业链。IC业界所期待的,关乎产业发展环境的“聚集”效应在这里显现。并在整个中国IC产业格局中举足轻重。长三角地区集成电路产业基础雄厚,这里有国家“908”、“909”主体工程,集中了集成电路芯片制造和封装的骨干企业,杭州士兰等一大批民营IC企业在这里迅速成长。国务院18号文件颁布后,这里更成为集成电路投资的热土。中芯、宏力、和舰等纷纷在这里投资建芯片制造厂,英特尔等一大批国际知名大企业在这里新建或增资封装厂;而科技部布点在这里三个IC设计产业化基地。更是推动着这里设计业的增长,仅上海的IC设计企业就有85家之多。

上海:制造、封装业带到“聚集”效应国务院18号文件出台后,上海原有IC企业备受鼓舞,纷纷抛出新的投资计划。根据上海集成电路行业协会(下简称SICA)的统计,自2000年6月以来,上海已经引进IC产业战略性布局投资60亿美元;2001年上海地区的IC资本投资到12.62亿美元,占到全国18亿美元总投资的70%。在晶圆制造业中,目前国内规划与在建的8英寸生产线中有50%以上落成户上海,而且上海的晶圆制造项目在工艺水平和工程进度上也处于全国“领跑”的地位。截止到2002年9月底,中芯国际一、二、三厂先后宣告投产,工艺水平达到0.18微米;另一个8英寸项目宏力半导体的建设也在按照时间表进行,预计今年一季度末可以投产。同时,内资企业中,华虹集团麾下的华虹NEC、贝岭、先进三个8英寸项目也处于业务转型和建设之中,将在今年陆续进入晶圆代工市场。而另一个有“标志”意义的项目是,全球第一大代工厂商台积电在上海松江“圈地”两平方公司里,并即将动土。目前上海正在通过行业协会(SICA)的工作,发挥其对IC业发展的牵引作用。今年以来,SICA开始将加强产业内上下游企业间的互动,以及建立IC企业与整机企业之间的沟通作为工作的重点,开展了一系列座谈、企业互访、行业调查等活动。可以说,上海IC业已经聚焦了相当多的优势资源,而这些“优势”,通过“实干”联为一体,逐渐形成了互动的态势,使得上海IC业的发展无论从规模上还是从速度上都在全国处于领先的地位。

江苏:具备良好的IC产业发展基础江苏省半导体产业目前已经形成了设计、芯片制造、封装、测试、配套材料完整的产业格局,有着良好的基础,在国内同行业中具有明显的比较优势。以苏州、无锡、昆山为主的产业分布充分发挥了产业发展的聚集,辐射和示范作用。并为进一步参与国际竞争奠定了坚实的基础。目前,江苏省半导体产业已具备了0.18微米设计技术的0.6微米的大生产技术和6英寸硅片月产1万片的生产能力,年产集成电路芯片2亿块、封装集成电路15亿块,晶体管生产超过20亿只,以及比较完整的材料及设备支撑配套体系。2001年集成电路产业销售额达到30亿元,并成为我国集成电路产业重要基地之一。

浙江:找准半导体产业特色定位。浙江省微电子产业的发展从“六五”期间起步。当时,大功率管、塑封三极管等分立器件的开发和生产是浙江省微电子产业的主要内容。在“七五”和“八五”期,浙江省的微电子产业进入调整期,集成电路芯片业开始起步。经过十几年的发展,浙江省的微电子产业发展格局发生了重大变化,尤其是近两年“天堂硅谷”战略的实施,使全省掀起了新一轮发展集成电路产业的高潮。目前,浙江省与集成电路有关的在建项目共41项,总投资81.3亿元。

2)京津环渤海湾地区

以北京为中心,包括天津、河北、辽宁、山东组成的京津环渤海湾地区,与长江三角洲的整体产业优势相比,仅仅是一个地理上的概念。京津环渤海湾地区借助地理相近的特点,形成了集成电路产业发展的另一区域优势。

3)珠江三角洲地区

正在成为国内乃至全球的电子制造业中心的珠江三角洲,在IC产业的几个区域中,占尽市场之利。仅以深圳为例子,2001年深圳市直接使用的IC产品总价值超过25亿美元,约占全国市场的15%,通过深圳市场流通到全国的IC产品达40亿美元以上,约占全国的30%。依托珠三角地区电子信息产业的巨大市场,珠三角的集成电路产业就有了腾飞的翅膀。在珠三角,以中兴、华为、深圳国微、珠海炬力等单位为代表的IC设计业较为发达。有许多设计公司总部虽然不在深圳,但在深圳却设有窗口,投资10亿元瞄准高端IC测试市场的广州集成电路测试中心,正是看中了珠三角巨大的IC市场。目前广东省半导体主要厂家有:深圳赛意法微电子有限公司、珠海南科电子有限公司、广东风华高新科技集团有限公司、澄海电子有限公司、新会市硅峰微电子科技有限公司、珠海华晶微电子有限公司、深圳科鹏微电子有限公司、佛山市半导体器件厂、佛山电子有限公司,深圳深爱半导体有限公司、汕头华汕电子器件公司等。

4)西部地区

随着国家西部大开发战略的实施,以西安、成都、重庆为主的西部将不断迎来新的发展机遇。西部有人才积淀和科研院所的集中优势,更有两个国家集成电路设计产业化基地,目前西部地区的IC设计单位已经发展到30余家并且还在快速增加,发展设计业将成为西部的首选。西安:注重人才与产业相结合 四川:完善产业链重庆:建设西部模拟电路生产基地

上海IC产业发展战略目标 上海中芯国际:

14.76亿美元,8英寸,0.25微米,4.2万片/月 上海宏力:

16.37亿美元,8英寸,0.25微米,4万片/月 北京华夏半导体:

13亿美元,8英寸,0.25微米 天津Motorola MOS17:

14.75亿美元,8英寸,0.25微米,6000片/周 北京讯创:

2亿美元,6英寸,0.35 ~ 0.6微米,3万片/月 上海贝岭:

6英寸,7.88亿元,0.5 ~ 0.35微米数模混合集成电路,1.5万片/月 杭州士兰: 6英寸

未来十年将是我国微电子产业的黄金时期

第二篇:微电子专业调研报告(2009)

微电子技术专业调研报告

2009年8月

目前,我国已经形成集成电路设计、芯片制造、芯片封装协调发展的局面,集成电路设计与制造的规模在不断扩大,产业链在不断发展。中国正从一个芯片“消费大国”变为“生产大国”,2010年有希望迈入“芯片强国”行列。国内已形成长三角、京津环渤海湾、珠三角三大芯片产业群聚区,其中尤以长三角为最,55%的IC制造、80%的封装测试、50%的IC设计均集聚于此。随着半导体产业成为我国信息产业的发展重点之一,我国政府将在半导体设计上重点发展5个30亿-50亿元级企业、10个10亿-30亿元级企业,在制造上将上马10条8英寸生产线、5条12英寸生产线,未来5年的规划总投资将达3000亿元,占世界市场份额8%。

伴随着微电子技术的飞速发展,半导体制造工艺和集成电路制造技术以及设备的运行和维护等都发生了深刻的变化,技术更新周期越来越短,社会对微电子专业人才的规格提出了更快更新的要求。为了更好地定位专业发展方向,我们利用假期,在无锡地区开展了本次调研。目的是明确微电子类专业的定位和发展方向,深化专业内涵,力求培养出符合社会需求的人才。

一、无锡地区的微电子技术产业情况

无锡作为国家微电子产业基地,近年来在国家大力支持下,凭借集成电路产业的雄厚基础和引入外资,使微电子产业获得飞速发展,与此同时,与微电子配套的产业也借此契机初步形成了产业链。

无锡是国内集成电路制造业的重要基地。目前双极IC设计、分立器件设计、晶圆制造、封装测试和产品市场占有率均处于国内领先地位,是全国7个集成电路产业化基地之一。近年来,无锡已引进日本东芝、韩国KEC、德国英飞凌等微电子项目或企业30多个,全市形成了60家集成电路设计企业、6家晶圆生产企业、20多家封装测试企业的微电子产业群体,年销售总额60亿元,并云集了一万多名信息业技术人才。无锡又建设了信息产业科技园和微电子高新技术科技园。亿恒科技、上华半导体、华润矽科、强茂电子等一大批集成电路设计、封装、测试企业先后在无锡建成了集成电路产业化基地,而华友微电子、无锡高新气体的建设,又使无锡新区集成电路产业加速发展拥有了自己专门的集成电路电镀中心和特种工业高纯气体供应中心,以集成电路制造和设计为龙头,由封装、测试及电镀等相互配套的集成电路产业链已经在无锡形成。随着韩国和法国两大半导体厂商共同投资的超大规模芯片厂海力士的创建,一个包括晶圆制造、芯片设计、封装测试、设备安装、配套服务等在内的完整产业链聚集效应开始在无锡显现。国内技术最先进、规模大、产业体系完整的微电子产业基地在无锡初露雄姿。

除了以芯片制造为主体的微电子企业群,采用半导体材料和半导体技术的企业比比皆是。比如无锡的光伏产业。经过短短6年的蛰伏,无锡光伏产业爆发出强大的生命力,这一绿色环保产业规模位居全国第一,销售收入占全国总量的70%,成为中国最大的光伏产业生产和出口基地,并在国际市场上纵横驰骋。无锡市正在向国家商务部和科技部申请“国家级光伏产业科技兴贸创新基地”,力促无锡站上世界太阳能光伏产业的前沿。无锡光伏产业风起云涌:生产骨干企业和配套企业多达40余家,初步形成了以尚德电力为龙头、产业链不断延伸、自主创新能力强、具有较强国际竞争力的光伏高新技术产业集群。数据显示,2006年全市太阳能光伏产业销售收入达到61亿元,约占全国销售收入的70%。“尚德”、“国飞”、“二泉”、“浚鑫”、“海润”等一批光伏产品知名品牌脱颖而出,目前已有尚德和浚鑫两家太阳能光伏企业在海外成功上市,分别登陆纽约证券交易所和伦敦证券交易所创业板,受到国际投资者的热捧。先进的技术水平和强大的自主创新能力,成为无锡光伏产业称雄市场的核心竞争力。尚德生产的单晶硅和多晶硅太阳能电池的平均光电转换率分别达到17%和15%,达到国际先进水平;中彩科技的高纯度多晶硅项目已基本达到太阳能级水平,批量投产后预计可达到电子级水平;海润科技拥有世界先进、产能较高的瑞士高精线切割机,公司的技术和产品达到国际硅材料加工行业的先进水平。自主创新能力成为先进技术水平的强力支撑,目前,无锡市太阳能光伏产业共申请专利技术70多项,获得专利授权40多项,其中,尚德已自主研发出“光伏屋顶组件”、“光伏玻璃幕墙组件和应用产品集成化”等高端关键性技术。在尚德电力为核心的龙头企业的带动下,我市已形成包括多晶硅材料生产、硅棒拉制、硅片切片、太阳能电池及组件封装、光伏发电系统应用等在内的太阳能光伏产业链,尚德电力和惠联高佳初步形成上下游合作关系,中科绿能、振发太阳能与尚德合作开发太阳能草坪灯、路灯、霓虹灯和屋顶电站、太阳能空调等多项实用新品,并承接了2008奥运场馆等项目。按照我市“十一五”规划,到2010年,全市光伏企业总数超过80家,太阳能电池总产能达5400MW,总产值达到1000亿元,使无锡成为国际太阳能电池主要生产基地之一。

二、微电子技术专业就业情况分析

以制造业为主的微电子产业群对微电子专业毕业生的需求量巨大,其他诸如太阳能产业、液晶产业等采用微电子制造技术的企业的招聘需求空间也相当可观。据资深职业顾问透露,微电子行业近年呈现连续上升趋势,在可以预见的将来,仍将继续上升,加上优厚的薪酬福利,成为吸纳人才的巨大领地。

三、微电子技术专业对人才的要求

微电子行业在专业人才的需求上具有一定的特殊性。首先它需要大量的创新型人才,具有拼劲和闯劲的年轻人,但是其负责的产品制造、设计和测试也不是初出茅庐的新手可以胜任的,因而招聘公司在列任职资格时第一个条件即是年龄,要求在25岁以上35岁以下,这个年龄段的人才通常具有两到三年的工作经验,又不乏创新精神,精力充沛,从事产品的研

发、生产与测试类工作正可谓适逢其时。

微电子也是对专业技能要求较高的行业,如IC测试工程师,需要对口的电子、微电子类专业,要求计算机熟稔,精通C语言和C++,并有两年以上IC测试经验。测试工程师不是轻松的职位,它需要了解IC生产流程及检查工艺,熟练使用各种IC测试仪器仪表,思路清晰、敬业,责任心强,还要随时可以加班,因此很多公司的任职资格常会加上这一条:能适应加班。从事其他职位如制造、销售、客服、人力资源等最好也需要对专业知识有一定的了解,方可从容不迫、游刃有余。

在访谈单位对微电子专业技术人才的基本素质要求与工作岗位情况上,调查显示大都是需要具备理工类基础知识和微电子基础知识;对微电子专业技术人才的基本能力要求与工作岗位情况上大都是要求具备一定的动手能力和操作能力,对工作严谨,实事求是;在对英语和计算机的要求上是:英语要通过4级而计算机则要会熟练操作具备一定基础知识;要掌握学习方法,具有创新精神。新建生产线对大专人才比较需要,发展机会较多,有利于大专生的发展。要打好基础,尤其是模电和英语。同时,在平时也应经常多关注些微电子这方面的一些新闻等。

第三篇:微电子实习报告

课程名称

认识实习

课程编号

A200001A

实习地点

光电学院1101微电子工艺实验室

实习时间

2020年11月14日

校外指导教师

校内指导教师

王智鹏、周围

评阅人签字

王智鹏

成绩

实习内容

微电子工艺认识实习

一、实习目的和意义

学习光刻机原理,硅片的制作和加工,简单MOS器件的制备

二、实习单位和岗位

重庆邮电大学

三、实习内容和过程

实验内容:在2020年11月14日的下午我们班聚集在实验室门口等待,在老师的带领下我们进入实验室并且按规矩穿好实验服。在将近半小时的参观下我们了解到半导体的制作原理。半导体制作原理:

图1.1半导体构造组成制造流程

半导体工业所使用之材料包含单一组成的半导体元素,如硅(Si)、锗(Ge)(属化学周期表上第四族元素)及多成分组成的半导体含二至三种元素,如镓砷(GaAs)半导体是由第三族的镓与第五族的砷所组成。在1950年代早期,锗为主要半导体材料,但锗制品在不甚高温情况下,有高漏失电流现象。因此,1960年代起硅晶制品取代锗成为半导体制造主要材料。半导体产业结构可区分为材料加工制造、晶圆之集成电路制造(wafer fabrication)(中游)及晶圆切割、构装(wafer package)等三大类完整制造流程,如图1.2所示。其中材料加工制造,是指从硅晶石原料提炼硅多晶体(polycrystalline silicon)直到晶圆(wafer)产出,此为半导体之上游工业。此类硅芯片再经过研磨加工及多次磊晶炉(Epitaxial reactor)则可制成研磨晶圆成长成为磊晶晶圆,其用途更为特殊,且附加价值极高。其次晶圆之体积电路制造,则由上述各种规格晶圆,经由电路设计、光罩设计、蚀刻、扩散等制程,生产各种用途之晶圆,此为中游工业。而晶圆切割、构装业系将制造完成的晶圆,切割成片状的晶粒(dice),再经焊接、电镀、包装及测试后即为半导体成品。

图1.2 半导体产业结构上、中、下游完整制造流程

制程单元

集成电路的制造过程主要以晶圆为基本材料,经过表面氧化膜的形成和感光剂的涂布后,结合光罩进行曝光、显像,使晶圆上形成各类型的电路,再经蚀刻、光阻液的去除及不纯物的添加后,进行金属蒸发,使各元件的线路及电极得以形成,最后进行晶圆探针检测;然后切割成芯片,再经粘着、连线及包装等组配工程而成电子产品。各主要制程单元概述如下:

氧化与模附着

原料晶圆在投入制程前,本身表面涂有2μm厚的AI2O3,与甘油混合溶液保护之,晶圆的表面及角落的污损区域则藉化学蚀刻去除。

为制成不同的元件及集成电路,在芯片长上不同的薄层,这些薄层可分为四类:热氧化物,介质层,硅晶聚合物及金属层。热氧化物中重要的薄层有闸极氧化层(gate oxide;与场氧化层(field oxide),此二层均由热氧化程序制造。以下二化学反应式描述硅在氧或水蒸气中的热氧化:

Si(固体)+ O2(气体)→SiO2(固体)

Si(固体)+ 2H2O(气体)→SiO2(固体)+ 2H2(气体)

现代集成电路程序中,以氯介入氧化剂来改善氧化层的质量及Si-SiO2,接合面的性质。氯包含在氯气、氯化氢HCl或二氯乙烷中,其将Si-SiO2,接合面的杂质反应成挥发性氯化物,多余的氯会增加介质的崩溃强度,减低接合面缺陷密度。介电质附着层主要用来隔离及保护不同种类元件及集成电路。三种常用的附着方法是:大气压下化学蒸气附着(CVD),低压化学蒸气附着(LPCVD)及电浆化学蒸气附着(PCVD,或电浆附着)。化学蒸气附着生成约二氧化硅并不取代热生长的氧化层,因为后者具有较佳的电子性质。二氧化硅层可使用不同的附着方法,其中低温附着(300~500℃)之氧化层由硅烷、杂质及氧气形成。植入磷之二氧化硅的化学反应为

SiH4+O2→SiO2+2H2

4PH3+5O2→2P2O5+6H2

于中等温度(500~800℃)的附着,二氧化硅由四乙经基硅,Si(OC2H5)4,在LPCVD反应器中分解形成。其分解反应为:

Si(OC2H5)4→SiO2+副产物

高温附着(900℃),二氧化硅由二氯硅烷(SiCl2H2)与笑气(N2O)在低压下形成:

SiCl2H2+2N2O→SiO+2N2+2HCI

氮化硅层可用作保护元件,方可作为硅氧化作用时的遮蔽层,覆盖不欲氧化的硅晶部分,氮化硅的附着是在中等温度(750℃)LPCVD程序或低温(300℃)电浆CVD程序中形成。LPCVD程序中,二氯硅烷与氨在减压下,700~800℃间,反应生成氮化硅附着,反应式为:

SiCl2H2+4NH3 →Si3N4+6HCl+6H2

电浆PCVD程序中,氮化硅由硅烷与氨在氢电桨中反应或是硅烷在放电氮气中生成,反应式如下:

SiH4+NH3→SiNH+3H2

2SiH4+H2→2SiNH十3H2

硅晶聚合物,或称聚合硅,在Metal Oxide Semiconductor(MOS)元件中用作闸极接线材料;多层金属处理中当作导电材料;低能阶接面元件中为接触材料。方可作为扩散来源,生成低能阶接面及硅晶体的欧姆接触。其他用途包括电容及高电阻的制作。低压反应器在600~650℃间操作,将硅烷热解生成硅聚合体,反应式如下:

SiH4→Si+2H2

金属层如铝及硅化物用来形成低电阻连接N+、P+及硅聚合物层的金属接触,及整流作用的金属一半导体能障。金属处理包含内部联线、欧姆接触及整流金属二半导体接触等金属层的形成。金属层可用不同方法镀上,最重要的方法为物理蒸气附着及化学蒸气附着,铝与其合金以及硅化金属为两种最重要的金属。在金属处理中,化学蒸气附着(CVD)提供相当优良的同型阶梯涵盖层,且一次可制成大量晶圆。最新的集成电路cVD金属附着是应用于难熔金属的附着。以钨为例其热解及还原的化学反应式:

WF6→W+3F2

WF6+3H2→W+6HF

其他金属如钼(MO),钽(Ta),及钛(Ti)都可应用于集成电路。这些金属的附着皆是在LPCVD反应器中进行下列氢还原反应:

2MCl5+5H2→2M+10HCl

M代表金属Mo,Ta,Ti。铝附着亦可使用有机金属,如三异丁烷铝:

2{(CH3)2CHCH2}3Al→2Al+3H2+副产物

集成电路金属处理量最大的是铝及其合金,因为两者具备低电阻系数(Al为2.7μΩ-cm,合金为3.5μΩ-cm),符合低电阻的要求。硅化物如TiSi2及TaSi2,其低电阻系数(≦50μΩ-cm),且在整个集成电路程序中不失原有性质,表列出不同硅化物的电阻系数。

扩散与离子植入

扩散及离子植入是用来控制半导体中杂质量的关键程序。扩散方法是使用植入杂质或杂质的氧化物作气相附着,将杂质原子植入半导体晶圆的表面附近区域。杂质浓度由表面成单调递减,杂质的分布固形取决于温度及扩散时间。离子植入程序中,杂质是以高能呈离子束植入半导体中。植入杂质的浓度在半导体内存在一高峰,杂质的分布图形取决于离子的质量与植入能量。离子植入程序的优点在于杂质量的精确控制,杂质分布的再重整,以及低温下操作。扩散与离子植入之比较如图1.3所示。

杂质的扩散基本上是将半导体晶圆置于熔炉中,然后以带杂质原子的惰性气体通过。于硅扩散作用中,最常使用的杂质为硼、砷及磷,这三种元素在硅中的溶解度相当高。杂质的来源包含数种,有固体来源(BN,AS2O3及P2O3),液体来源(BBr3、AsCl3及POCl3),气体来源(B2H6、AsH3、及PH3)。通常,以上物质由惰性气体(如N,)输送至半导体表面而发生还原反应。固体来源的化学反应式如下反应时会往硅表面形成氧化层。

2As2O3+3Si→4As+3SiO2

离子植入是将高能量之带电粒子射入硅基晶中。半导体中离子植入的实际应用改变了基晶层的电子性质。植入杂质浓度在1011~1016离子/cm2。杂质浓度的表示法是半导体单位表面积1cm2所植入的离子数目。

采用真空蒸发镀膜、溅射或化学汽相淀积(CVD)等方法淀积薄膜。在真空蒸发淀积时,固体蒸发源材料被放在10-5Torr的真空中有电阻丝加热至蒸发台,蒸发分子撞击到较冷的硅片,在硅片表面冷凝形成约lum厚的固态薄膜。更为先进的电子束蒸发利用高压加速并聚焦的电子束加热蒸发源使之淀积在硅片表面。蒸发源一般为含硅量为1.2~ 2wt%的铝硅合金。在溅射工艺中,被溅射材料称为耙材,作为阴极,硅片作为阳极接地。腔室抽真空后充以惰性气体,电子在电场加速下与惰性气体碰撞产生惰性气体离子和更多电子,惰性气体离子打到耙材上时,溅射出耙原子则淀积在阳极衬底上形成薄膜。通常有直流(DC)、射频(RF)或磁控管溅射系统。溅射一般在25-75*10-3Torr的气压下进行。化学汽相淀积(CVD)是利用在硅片附近发生气相的化学反应或高温分解而在硅片上淀积一层薄膜的过程。一般CVD工艺多用于介质膜如多晶硅、氧化硅膜或氮化硅膜等的制备,金属膜也可采用CVD法制备。对于硅平面晶体管,经过基区和发射区扩散后,就构成了晶体管的管芯。但是,要成为完整可实际操作的晶体管,还必须在管芯的基区和发射区上制备欧姆接触电极。器件生产中常用真空镀膜方法来制备管芯的欧姆接触电极。

四、实习总结与体会

总结:通过将近一个小时的学习让我们了解到了光刻机的工作原理,或许我们以前只知道光刻机是什么,但经过这一个小时的学习我们才知道光刻机究竟是何物。光刻机研发技术虽然繁琐,昂贵但它的意义在21世纪确实无比巨大的,也让我了解到集成电路技术在21世纪的重要性。

五、致谢

感谢学校和老师让我们有了这次的参观机会,让我们了解到我国目前的光刻机,半导体技术的难题,也让我们思想得到了升华,虽然实习时间很短,但是不仅对我未来的学习有很大帮助,更重要的我感觉自己的思想高度发生了一些变化,明白了和谐的人际氛围的重要性,知道了自学的难度以及必要性,在出现问题关于如何面对困难,如何解决困难我都有了一定的个人看法,学习并非单纯的学习,学以致用更加的重要。在实习期间的学习和总结下来的经验,我相信一定会为我的未来有大帮助,再次感谢学校给的这次机会以及老师的细心讲解。

参考文献:

百度百科

第四篇:微电子实习报告

实习报告

专业:微电子学

年级:2010级

姓名:xx

学号:xxxxxxxxxxxxx

微电子学是研究在固体材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支。微电子专业主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它来实现一定的信号处理功能。微电子是一门综合性很强的边缘学科,包括半导体器件物理、集成电路工艺、集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容;涉及电磁学、量子力学、热力学与统计物理学、固体物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、化学等诸多领域。

自摩尔定律提出以来,微电子领域一直如神话般按其所预言的规律不断发展。微电子行业的进步使计算机的计算能力成倍增加,硬件成本大幅度降低,极大地推动了信息产业和工业的发展,是现代信息业和工业的基础。微电子专业主要培养掌握集成电路、微电子系统设计、制造工艺及设计软件系统,能在微电子及相关领域从事科研、教学、工程技术及技术管理等工作的高级专门人才。

德才兼备的大学生不仅需要广泛的通识教育、扎实的专业理论功底,更需要理论与实践相结合的正规化训练。学校和学生个人都有义务和责任将大学生培养成为既有理论知识、又有实际动手能力的综合型人才。实习是绝大多数大学生必须参与的一项实践教学环节,通过或长或短的实习,学生可以更深入地了解本行业各岗位的工作性质,及该领域的发展状况和发展方向,以便能结合自己的能力特点和兴趣爱好,尽早寻找到适合各人的工作定位,为自己制定更长远、更细致的职业规划。另外,学生在实践过程中也更易于懂得如何将理论知识与具体实际相结合,做到学以致用,不断提升自己的创造能力。

在大学生活接近尾声的时候,我们也迎来了本专业的毕业实习,实习地点为北京,共历时三日。在学院教师与辅导员的带领下,我们班同学于5月25日下午抵达北京。短暂的休息后,次日正式开始实习。

5月26日上午,参观北京京东方半导体有限公司。据悉,该公司为京东方科技集团股份有限公司的集团企业之一。京东方科技集团股份有限公司前身为北京电子管厂,经多年的努力,京东方现已发展成为中国知名的显示技术、产品与解决方案的题供商,中国大陆显示领域最具综合实力的高科技企业,营销和服务体系覆盖欧、美、亚等全球主要地区。京东方的主要业务包括显示器业务、显示系统业务、能源与环保业务、电子材料业务、科技商务园区业务。而北京京东方半导体有限公司的主要经营范围为大、小功率高频晶体管,半导体零件,金属零件,功放模块等,覆盖民用、商用、军用多个等级。工作人员分批次带领同学们参观晶体管测试区,为同学们讲解晶体管测试的工序及不同等级要求的差异。首次参观半导体公司,同学们兴趣盎然,大家都踊跃提问。

5月26日下午,参观北京燕东微电子有限公司。燕东微电子公司是一家专业化的半导体器件芯片设计、制造、销售的高科技企业。该公司是生产半导体芯片的前道工序生产厂家。此次参观,我们从介绍人员处学习到二极管的生产工艺,二极管生产工艺包括焊接、酸洗、模压、印字、外拣、刷检、包装等,每一道工序又包含多道操作流程。焊接工艺目的是利用焊片通过一定温度,使芯片与金属引线连接,形成欧姆接触角;酸洗工艺是利用各种酸和水,对芯片P-N结周围边缘表面进行化学腐蚀,以改善机械损伤,祛除表面吸附的杂质,降低表面电场,使P-N结的击穿首先从体内发生,以获得与理论值接近的反向击穿电压和极小的表面漏电流;模压工艺使管芯片与外界环境隔离,避免有害气体侵蚀,并使表面光洁和具有特定的几何形状,起到保护管芯、稳定表面、固定管芯内引线,提高二极管机械强度;印字工艺先辨别极性,再将电性分类,标示信号和商标;外拣将外观不良品捡出,防止电性合格而外观不合格的产品流入客户处;刷检则是对二极管电性做再次确认,提高器件的可靠性;包装工艺按标准或要求对经过分类包装的产品进行产品包装,起到便于储存和运输的作用。在工作室的实际操作中,一些工序由机器自动完成,工序之间需要人工操作,而某些工序也由机器自动完成工序间的衔接,如刷检与包装工艺。

5月27日上午,参观中国科学院半导体研究所。半导体所在半导体科学的基础研究和高新技术研究与产业化方面,取得了大量的重要成果,培养了一批又一批优秀科技人才,为我国科技事业的发展、国民经济和国防建设做出了重要贡献。研制出中国第一只锗晶体管、硅平面晶体管、半导体固体组件;研发出第一根锗单晶、硅单晶、砷化镓单晶;制造出第一台硅单晶炉、区熔炉;取得一系列重大原创性成果。改革开放后,半导体所逐渐发展成为集半导体物理、材料、器件及其应用于一体的半导体科学技术的综合性研究机构。在这里我们了解到半导体的研究前沿和科学巨匠,也实际观看了砷化镓晶体的拉晶过程,以及一些先进的半导体工艺设备。

5月27日下午,参观中国科学院微电子研究所。中科院微电子所的前身是成立于1958年的中国科学院109厂,1986年中国科学院半导体研究所微电子学部加入,合并为中国科学院微电子中心,2003年正式更名为中国科学院微电子研究所。主要研究方向有硅器件及集成技术、微细加工与新型纳米器件集成、微波电路与化合物半导体器件、集成电路设计与系统应用等。在五十多年的发展历程中,中科院微电子所先后为我国第一台锗晶体管计算机、我国第一台硅晶体管计算机、我国第一颗人造卫星“东方红”提供了半导体晶体管。取得丰硕的成果,为中国微电子技术的进步与产业的发展做出了重要贡献。此参观期间给我留下深刻印象和具有深远影响的是陈宝钦研究院的一场持续两小时的报告。陈教授在微光刻与电子束光刻技术方向整整工作了四十年,他告诉我们:“做好每一件简单的事,就是不简单;做好每一件平凡的事,就是不平凡”。陈教授几乎终身专注于微光刻与电子束光刻技术,但他也对很多事物都充满兴趣。从陈教授的报告中很容易感受到他对工作和生活都充满激情,他以身践行“做好每一件简单事则不简单”的人生哲学。

5月28日上午,参观北京晨晶电子有限公司。北京晨晶电子是七星华创股份有限公司的子公司,主要生产和研发各类型的石英晶体谐振器、振荡器和滤波器,产品广泛应用于载波通讯、导航控制、卫星通讯、数字仪表和计算机等各种航天及国防电子设备和仪器中。晶振从功能上可分为无源晶振和有源晶振,无源晶振只是个石英晶体片,使用时需要匹配相应的电容、电感、电阻等外围电路才能工作,精度比有源晶振低,但它不需要电源供电,一般为二管脚封装;有源晶振内部含有石英晶体和匹配电容等外围电路,精度高、输出信号稳定、不需要设计外围电路,一般为四管脚封装。石英晶振是利用石英片的压电效应,石英片的机械形变振幅较小,晶体振动频率比较稳定,当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相等时,机械振动的振幅急剧增加。石英晶体以机械强度高、物理化学性能稳定、内损耗低等优点被广泛用于频率控制和频率选择电路中。石英晶体谐振器由石英片、电极、基座、上盖、导电胶组成。石英晶片的制作一般需经过如下工艺流程:定角、切断、粗磨、角度分频、大方片切割、细磨、线切割、尺寸研磨、浸蚀、频率分频、最终检验。

5月28日上午,参观完晨晶电子,随后又参观了七星华创电子股份有限公司旗下的微电子分公司。七星电子是一家以集成电路制造工艺技术为核心、以大规模集成电路制造设备、混合集成电路和电子元件为主管业务,集研发、生产、销售及服务于一体的大型综合性高科技公司。七星电子是中国电子专用设备协会理事会长及中国电子元件协会副理事长单位,具备一流的生产环境、加工手段和检测仪器,是中国最大的电子设备生产基地和高端电子元器件制造基地。七星电子拥有世界上较为先进的千级净化厂房和百级装配室,具有国际水平的美国MKS、DHI等系列标准,现在,公司产品已广泛应用于半导体、真空、太阳能、TFT、分析仪器、光电、制气、石化、医疗、航空、电力等行业。

二十一世纪是信息时代,微电子学无可厚非是信息产业的基础,微电子的迅猛发展带给人类巨大的便利,也带来了巨大的经济利益。虽然基于经典计算的计算机芯片很快就要达到物理极限、传统的摩尔定律就快要失效,但微电子对人类生产力、推动科学技术发展所起的重要作用将被后人永远铭记。

在此次短暂的实习中,我学习了解到晶体管、二极管的生产工艺、直拉法生产单晶硅的工序、石英晶片的制造及检测工艺等。也见到一些先进的工艺设备,如直拉单晶炉、电子束光刻机等。我了解到半导体行业的工作环境和工作职责,通过与工作人员的交流,我也意识到掌握扎实的理论知识在科技创新中的重要性,踏实工作、注重掌握先进技术对一位优秀的工作人员至关重要。

最后要感谢学校和相关单位能为我们提供这次宝贵的实习机会,感谢带队的老师、辅导员以及各公司细心讲解的员工。

第五篇:微电子就业

微电子学

A微电子学毕业之后一般做什么?近几年的就业率和收入怎么样,能不能说一下你们毕业班的情况?

微电子分大概的分设计和工艺2块,本科毕业去设计的方向比较少,这2块都是比较累人的行当。工艺的就是工厂型,本科去做PE和QC比较多,研究生多数搞设计,收入比工艺要高,基本在入行时在6000+的样子(合肥工大)

能做很多啊,很多微电子方面的公司啊,有做工艺工程师的,有做版图设计的,有在网通的,有在电信的,我做PE(南邮)

如果学微电子毕业后做本专业基本上有3个方向的,1前端设计2是把前端设计的图纸实现电路功能,3是后端的封装.不过本科毕业直接做本专业工作基本上什么都不懂的,也得一点点从头开始,在学校学的大部分东西都用不到的,个人认为想做本专业的话,读研可能会好一点,其实很多东西是看自己的,你不是也上过大学么,其实专业都差不多的,关键看个人了,象学我们专业的,也可以去做销售 市场什么的.我想你最好树立个目标,有个方向,这样才知道自己想要追求什么,让他们想想以后想做什么,并为之去努力,个人感觉现在的大学生大部分早就没了自己的思想了,都迷迷糊糊走了个过程,也包括我,最好去培养他们的意识,感觉这样比上个好专业要好.(合肥工大)

做什么都行,我不想做技术类的!我的同学他们都是在搞电路方面的工作,还有的在做IC设计的,还有通信行业,也可以向微系统方向发展,这科发展的方向还是比较广的。(南邮)

微电子愿意进厂里做制造的工作基本都有人要,国企两千多,台企三千多,外企就更高了。不过难度依次递增……工作也枯燥的。做设计类的本科比较少,我们班近三分之二的人读研很能说明问题的(电子科大)

我们这个专业分光电子和微电子,微电子工作比较好找,光电子考研比较多。我们找了工作的同学在富士康,富士通,比亚迪,天地伟业,锢锝等,本科毕业一般不是研发,主要在生产线上,也有干销售的。(山东大学)

还好吧.收入也不错.就业率也不错.(南开大学)

如果在大学里面专业知识学的比较扎实的话找个不错的工作还是比较容易的,而且待遇大概在25003000左右,如果其他的能力不错的话,还可以找一些和我们专业相关的工作,工资也在20003000左右.毕业时班里就有一个没有拿到毕业证的没有找到工作,其他的都还可以(合肥工大)

微电子现在比较火,就业应该比较容易,待遇也很不错,但是本科出去的话可能会做一些画版图,做封装,测试,工艺之类的,搞设计的比较少,只有极个别学得很好的.我现在在读研究生,出去一般是电路或者器件设计.微电子我们学校待遇一般为本科3000+硕士6000+(电子科大)

B微电子学学些什么?适合什么样的人学?有没有什么特殊要求?

微电子学其实是很大的学科,它里面包括主要两大类:设计电路和制造工艺。设计主要分为

模拟电路和数字电路,前者需要较强的知识根基,而后者相对要求低些,尤其是从事超大规模集成电路设计工作,说白了就是应用所学专业知识以写程序的形式表现出来,用各种软件实现设计!当然现在很多要设计的东西几乎都要用软件的。当然,这不是简单的程序员!要在这行做出成绩来,最好能将来读研或出国。因为本科生所学应付深些的专业的知识就不够了。而且将来研究生越来越多,使本科生压力更大。由于专业的特殊性,我感觉要学这专业最好对理科比较感兴趣,至少是不讨厌理科,比如物理之类,微电子课程是比较多、任务较重的,而且知识更新比较快,不过我感觉这不是太难的,只要自己肯下功夫我想难度因人而异。你既然能上网不如多看一些相关信息,若有相关专业的同学问问最好,我这仅供参考。高考能考好学校当然好,不行最好弄个好专业(就业好)。微电子就业待遇至少在南方尤其东南沿海还是不错的,当然也是工作压力比重的行业。(合肥工大)

没有什么特别的要求,感兴趣就学!主要是学一些半导体,集成电路,电路设计方面的!不过这个专业学起来很累,工科类的课程比较多,也烦。跟经济类的没法比。学经济类的也不错。(山东大学)

没什么特殊要求,只要身体健康,不要看到理科就要睡觉,物理还行,特别是对电路感兴趣最好了;但如果是只打算读到本科毕业这期间不是特别优秀的话,可能就要做工艺方向了,如果想做设计必须读到硕士以上!这方面在将来人才的缺口很大(南邮)

C微电子学专业在你们学校怎么样?这个专业前景如何?

我们学校得这个专业不是很好,但是个人觉得这么专业前景不,学的好不愁找不到好工作的(合肥工大)

就业率很高,只要你学的好,将会有非常光明的前景(南邮)

我就是微电子专业毕业的,山大还是文科见长,真想学这个专业还是去北京邮电,是全国第一,出来很好找工作的,(山东大学)

D微电子学专业好不好?你对要学这个地专业的学弟学妹有什么建议?

目前就业还可以吧,(合肥工大)

这个专业是个很有发展前景的专业 但是并非谁都能学 与智商无关 关键看兴趣 它是一门理论性比较强的学科 说白了很枯燥 总体上来说 不太适合女生学 当然 那种天生就特有研究欲望与天赋的女孩除外 它主修集成电路 芯片这部分 不得不说 男孩子在这方面是比女孩子有天赋的 还有 在以后就业方面 女孩子相对比较困难 而且工作环境一般 要从最基本的做起 很累 男孩子也一样 我大学的同学现在在做本专业的不多 还有这个专业比较好的一条出路还得算是一直学下去 至少读到博士以上 留研究所也好 在高校任教也好(合肥工大)

E微电子学专业本科毕业了适合考研还是找工作?

读研比较好些,但要考名校,出国读研(money要充足)也是要考名校,现在是海归成群,所以考名校对以后找工作是好的选择至于家庭情况,(合肥工大)

如果想搞设计那就读研,如想搞工艺、封装、测试的话,本科就 够了(电子科大)

出国读研(电子科大)

F微电子学专业的在校生大学应该怎么过?

大一其实主要上基础课,例如高数,英语,电路,数模电等等,并动手接触一些基础实验,到大二大三渐渐开始学习专业课,并在学习过程中知道自己日后发展的方向,是想走集成电路方向还是工艺方向,而集成电路方向又可以细分为模拟和数字两部分。(南开大学)

微电子是很好得专业,在这个方向打有可为。微电子是知识、技术、资金很密集的行业,想要作出些成绩就必须下一番苦功夫。首先基础一定要大好,大学里一定少逃课,要逃也不能逃和专业有关的课。坚持每天自习,要知道他们身上是有使命的。微电子产业属于国家战略,象863计划等等不一而足。半导体(广义的微电子)在推进人类文明方面的贡献太大了,说现在是硅时代一点都不为过。要是没有半导体产业没有微电子,现在所有的数码产品和几乎所有的电子设备都无从谈起。硅是可以战胜钢铁的!还有就是微电子的工作好找些,待遇也算不错。具体一些课程嘛,公共基础课象数学,物理,英语根基要打好,基础好了才能把房子盖好了。专业基础课(不同学校不同方向会有些不一样)模电、数电、电路理论、半导体物理要理解得很深刻很透彻,尽量多找些资料来看,不要局限于课本。这些课程直接决定你在这个行业的潜力有多大。如果觉得很吃力,自己实在学不来,就建议你转行(明白这些课程的重要性了吗?)专业核心课如:器件原理(其实半导体物理也应该属于核心课),集成电路工艺、Verilog(VHDL)等EDA工具就不用多说了。举个例,EDA工具中有个叫Candence的,只要学好了找个很好的工作简直是轻而易举的事情。要在哪一行做得好都不是件容易的事情,所以不要因为自己是微电子专业的学生就沾沾自喜,天下没有白痴的午餐,想必你们也听过做IT的过劳死最严重,年纪轻轻就将生命献给了工作实在可叹。平时也要多锻炼多发展些爱好,千万不能把时间荒废在游戏中。刚进大学会觉得课程太多,要把所有的都学好是很困难的,不比高中。所以一定要有轻重缓急,目标要明确,这就是我在上面说那么多的原因。(四川大学)

我觉得大一是一个适应性的阶段,应该多学习多观察。专业课的东西还不是很多,更多的是一些学校开的基本的课程,比如高数,英语之类的。应该学好对以后的学习很关键。试着去接触一些实践性的东西,对巩固所学知识很有用。无论是对以后找工作,还是考研都有用。(山东大学)

G微电子学专业毕业去哪些单位比较好?

intel,AMD,VIA,freescale,IBM 可能比较难进 国内也有许多微电子公司 微电子也分制造,设计 也可以做销售,市场吧 国内微电子产业还是比较落后的,但是最近几年还是有比较好的发展的(南邮)

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