与IC有关部分笔试面试题目复习资料举例

1、21、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路相关的、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA等的概念）。等的概念）。3单片微型计算机单片微型计算机(简称单片机简称单片机)有时也称为微控制器有时也称为微控制器MCU (micro control unit) 。 当然，与当然，与MPU相比，相比，MCU上的上的CPU的功能比较简单，存储器的容量也很有限。的功能比较简单，存储器的容量也很有限。M

2、CU已被广泛已被广泛应用于各种家用电器产品以及工业控制。用得最多的是应用于各种家用电器产品以及工业控制。用得最多的是4位和位和8位位MCU。4MCU(Micro Controller Unit)，又称单片微型计算机，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，是指随，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。5通常将采用英特尔处理器的服务器称为通常将采用英特尔处理器的服务器称

3、为IA (Intel Architecture)架构服务器，由于该架构服架构服务器，由于该架构服务器采用了开放式体系，并且实现了工业标准化技术和得到国内外大量软硬件供应商务器采用了开放式体系，并且实现了工业标准化技术和得到国内外大量软硬件供应商的支持，在大批量生产的基础上，以其极高的性能价格比而在全球范围内，尤其在我的支持，在大批量生产的基础上，以其极高的性能价格比而在全球范围内，尤其在我国得到广泛的应用。国得到广泛的应用。2000年国内年国内IA架构服务器供应商前三位是惠普、架构服务器供应商前三位是惠普、IBM、浪潮。、浪潮。6（1）CISC指令集指令集 CISC指令集，也称为复杂指令集，英

4、文名是指令集，也称为复杂指令集，英文名是CISC，（，（Complex Instruction Set Computer的缩写）。在的缩写）。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。部分的利用率不高，执行速度慢。7lRISC是英文是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写，中文意思是的缩写，中文意思是“精简

5、指令精简指令集集”。它是在。它是在CISC指令系统基础上发展起来的，有人对指令系统基础上发展起来的，有人对CISC机进行测试表明，各种指机进行测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的20，但在程序中出现的频度却占但在程序中出现的频度却占80。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使处理。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使处理器的研制时间长，成本高。并且复杂指令需要复杂的操作，必然会降低计算机的速度。器的研制时间长，成本高。并且复杂指令需要复杂的操作，必然会降低计算机

6、的速度。8 基于上述原因，基于上述原因，20世纪世纪80年代年代RISC型型CPU诞生了，相对于诞生了，相对于CISC型型CPU ,RISC型型CPU不不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做仅精简了指令系统，还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构超标量和超流水线结构”，大大增加了并行，大大增加了并行处理能力。处理能力。RISC指令集是高性能指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集复杂指令集)相对。相对。相比而言，相比而言，RISC的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。当然处的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速

7、度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是，特别是高档服务器全都采用高档服务器全都采用RISC指令系统的指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作指令系统更加适合高档服务器的操作系统系统UNIX，现在，现在Linux也属于类似也属于类似UNIX的操作系统。的操作系统。RISC型型CPU与与Intel和和AMD的的CPU在软件和硬件上都不兼容。在软件和硬件上都不兼容。9ASIC:专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一个专用集成电路，它是面向专门用途的电路，

8、专门为一个用户设计和制造的。根据一个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与门阵用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与门阵列等其它列等其它ASIC (Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点。开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点。10从从ASIC的发展看，它的主要特点不单纯在其本身的专用性，其更深的含义在于用户直接参的发展看，它

9、的主要特点不单纯在其本身的专用性，其更深的含义在于用户直接参与集成电路的设计。由于与集成电路的设计。由于ASIC是系统设计的一部分，它要求系统设计者直接参与芯片电是系统设计的一部分，它要求系统设计者直接参与芯片电路设计。路设计。ASIC可以是专为某一类特定应用而设计的集成电路，称为标准专用电路可以是专为某一类特定应用而设计的集成电路，称为标准专用电路(ASSP-Application Specific Standard Product)，也可以是专为某一用户的特定应用而设计的集，也可以是专为某一用户的特定应用而设计的集成电路，称为定制专用电路。成电路，称为定制专用电路。11 FPGA (Fie

10、ld Programmable Gate Array)是可编程是可编程ASIC 。FPGA兼顾了兼顾了PLD和门阵列两者的优和门阵列两者的优点：点： 具有门阵列电路那样的单元阵列结构，但单元与门阵列不同，每个单元包含了具有门阵列电路那样的单元阵列结构，但单元与门阵列不同，每个单元包含了PLA、若干、若干寄存器和多路开关。寄存器和多路开关。 又象又象PLD那样，用户可以通过编程，任意设定每个单元的内部电路结构以及单元之间的连那样，用户可以通过编程，任意设定每个单元的内部电路结构以及单元之间的连线线 基本特征：不需要定制式掩膜层，通过可编程实现组合逻辑和时序逻辑基本特征：不需要定制式掩膜层，通过可

11、编程实现组合逻辑和时序逻辑1213OTP（One Time Programmable）是）是MCU的一种存储器类型。的一种存储器类型。MCU按其存储器类型可分按其存储器类型可分为掩膜片为掩膜片-MASK(掩模掩模)ROM、OTP(一次性可编程一次性可编程)ROM、FLASH ROM等类型。等类型。MASK ROM的的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FALSH ROM的的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不

12、敏感的应用场合或做开发用途；做开发用途；14 OTP ROM的的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。品。15A1A0Y1Y2Y3Y4十进制0001101100000001010010010149 熔丝型开关熔丝型开关 反熔丝型开关反熔丝型开关000000111001用高压将用高压将PLICE介质击穿。介质击穿。熔丝断开为熔丝断开为1PLICE（可编程逻辑互

13、连电路单元）（可编程逻辑互连电路单元）16在反熔丝在反熔丝PROM中，各连接点放的不是熔丝，而是一种中，各连接点放的不是熔丝，而是一种PLICE编程单元，如图所示。未编程时编程单元，如图所示。未编程时纵线和横线间是不通的，编程时对需要连接处加上高压使其中纵线和横线间是不通的，编程时对需要连接处加上高压使其中PLICE（可编程逻辑互连电路（可编程逻辑互连电路单元）介质击穿而短路，从而达到该点逻辑连接的目的。单元）介质击穿而短路，从而达到该点逻辑连接的目的。反熔丝编程示意图反熔丝编程示意图(a)反熔丝编程阵列结构反熔丝编程阵列结构 (b)PLICE 编程元件编程元件171819了解一家了解一家IC

14、代工公司代工公司(foundry)最直接和简便的方法，是认真浏览该代工公司的技术发展最直接和简便的方法，是认真浏览该代工公司的技术发展路线图路线图202122嵌入（embed）式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。嵌入式系统不一定就是单片机。嵌入式系统主要是将软件系统固化集成到硬件系统（如放到FLASH）中。Page. 23和舰科技和舰科技(苏州苏州 )有限公司有限公司 RoadmapRtn Available Now200620070.35/0.3m

15、 3.3V/ 12V0.35/0.3m 3.3V/ 18V0.35m 3.3V/12V,18V embedded OTP0.25m 2.5V/+-16V0.35m 3.3V CIS0.15m1.5V/+-16V0.18m pixel size 3.2m0.5/0.45m 3.3V/ 5V0.35/0.3m 3.3V/ 5V0.25m 2.5V/3.3V0.18m 1.8V/3.3V0.35/0.3m 3.3V/5V0.25m 2.5V/3.3V, 5V0.18m 1.8V/3.3V0.5m OTP 5V/12V0.35m FLASH 5V/10.5V0.25m FLASH 5V/9V0.25m

16、 e-EEPROM 2.5V/ 3.3V0.15m1.2V/3.3V0.15m1.5V/3.3V0.13 m Cu 1.2V/3.3V0.18mFlash1.8V/3.3V0.13me-Flash1.2V/3.3V2008 Logic Mix Mode NVM Hi-Voltage CIS 0.35m3.3V/13.5V0.25m2.5V/5V0.18me-Flash1.8V/3.3V0.18mRF CMOS0.13mFlash 1.2V/3.3V0.13mAl0.13mAl 1.2V/+-16V0.18m1.8V/+-16V0.13m Al1.2V/3.3V0.13m Cu1.2V/3.3V

17、0.162m1.8/3.3V和舰科技和舰科技(苏州苏州 )有限公司有限公司 Roadmap24只读存储器只读存储器(Read Only Memory，ROM) 它又称固定存储器。它又称固定存储器。ROM是把数据固定地存储是把数据固定地存储起来，然后按给定地址进行读出，但不象起来，然后按给定地址进行读出，但不象RAM那样可以随时快速写入和修改，只能读出。那样可以随时快速写入和修改，只能读出。它在停电后照样能长期保存数据，所以又被称为不挥发存储器它在停电后照样能长期保存数据，所以又被称为不挥发存储器(Nonvolatile Memory)。2519941997199920022005大陆大陆3m0

18、.8m0.35m0.18m0.13m台湾台湾0.35m0.25m0.18m0.13m0.09m26m级级 电路的设计和制造问题。生产工艺从电路的设计和制造问题。生产工艺从 微米级微米级(micro-M)（3m、2m1985年、年、1.5m、1m1989年）、年）、 亚微米级（亚微米级（submicro-SM）（）（0.7m、0.5m1993年）发展到年）发展到 深亚微米（深亚微米（deep submicro-DSM）（）（0.35m1997年、年、0.25m、0.18m2001年、年、0.13m），）， 超深亚微米或亚超深亚微米或亚0.1m2005年（年（very deep submicro-

19、VDSM ）。）。27 GDSIIGraphicalDesignSystemII二进制格式用来备份、导入、导出版图，以及提交给Foundry流片 CIFCaltechIntermediateFormat文本格式 EDIFElectronicDesignInterchangeFormat文本格式EDIF格式也用于描述线路图、网表、符号等其他数据2829 晶圆处理制程之主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子元件（如电晶体管、电容器、逻辑门晶圆处理制程之主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子元件（如电晶体管、电容器、逻辑门等），为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程等），为上述各制程中所需技术最复

20、杂且资金投入最多的过程 ，以微处理器（，以微处理器（Microprocessor）为例，其所需处理步骤可达数百道，而其所需加工机台先进且昂贵，动辄数千万一台，其所需制为例，其所需处理步骤可达数百道，而其所需加工机台先进且昂贵，动辄数千万一台，其所需制造环境为为一温度、湿度与造环境为为一温度、湿度与 含尘（含尘（Particle）均需控制的无尘室）均需控制的无尘室/超净间（超净间（Clean-Room），虽然详），虽然详细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关；不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关；不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗（的

21、清洗（Cleaning）之後，接著进行氧化（）之後，接著进行氧化（Oxidation）及沉积，最後进行显影、蚀刻及离子注入）及沉积，最後进行显影、蚀刻及离子注入等反覆步骤，以完成晶圆上电路的加工与制作。等反覆步骤，以完成晶圆上电路的加工与制作。30 晶圆处理制程（晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称；简称 Wafer Fab） 1.图形转换：将设计在掩膜版图形转换：将设计在掩膜版(类似于照相底片类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上上的图形转移到半导体单晶片上 2. 掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等掺杂：根据设计的需要，将各种杂质掺

22、杂在需要的位置上，形成晶体管、接触等 3. 制膜：制作各种材料的薄膜制膜：制作各种材料的薄膜31图形转换：图形转换：光刻：接触光刻、接近光刻、投影光刻、电子束光刻光刻：接触光刻、接近光刻、投影光刻、电子束光刻刻蚀：干法刻蚀、湿法刻蚀刻蚀：干法刻蚀、湿法刻蚀掺杂：掺杂：离子注入离子注入 退火退火扩散扩散制膜：制膜：氧化：干氧氧化、湿氧氧化等氧化：干氧氧化、湿氧氧化等CVD：APCVD、LPCVD、PECVDPVD：蒸发、溅射：蒸发、溅射32后部封装、测试后部封装、测试 （在另外厂房）（在另外厂房）（1）背面减薄）背面减薄（2）划片、掰片）划片、掰片（3）粘片）粘片（4）压焊：金丝球焊）压焊：金丝

23、球焊（5）切筋）切筋（6）整形）整形（7）封装）封装（8）沾锡：保证管脚的电学接触）沾锡：保证管脚的电学接触（9）老化）老化（10）成测，筛选）成测，筛选（11）打字、包装）打字、包装33后工序后工序划片划片封装封装测试测试老化老化筛选筛选 辅助工序辅助工序超净厂房技术超净厂房技术超纯水、高纯气体制备技术超纯水、高纯气体制备技术光刻掩膜版制备技术光刻掩膜版制备技术材料准备技术材料准备技术34351.双极集成电路的基本制造工艺2.CMOS集成电路工艺3.Bi-CMOS集成电路工艺36 1.)双极集成电路中元件的形成过程和元件结构双极集成电路中元件的形成过程和元件结构 由典型的由典型的PN结隔离的

24、掺金结隔离的掺金TTL电路工艺制作的集成电路中的晶体管的剖面图如下图所示，它基本上由电路工艺制作的集成电路中的晶体管的剖面图如下图所示，它基本上由表面图形表面图形(由光刻掩模决定由光刻掩模决定)和杂质浓度分布决定。和杂质浓度分布决定。ALSiO2BPP+P-SUBN+ECN+-BLN-epiP+典型数字集成电路中典型数字集成电路中NPN晶体管剖面图晶体管剖面图 37 2. )CMOS集成电路工艺集成电路工艺 体硅体硅CMOS工艺设计中阱工艺的选择工艺设计中阱工艺的选择 (1) p阱工艺阱工艺实现实现CMOS电路的工艺技术有多种。电路的工艺技术有多种。CMOS是在是在PMOS工艺技术基础上于工艺

25、技术基础上于1963年年 发展起来的，因发展起来的，因此采用在此采用在n型衬底上的型衬底上的p阱制备阱制备NMOS器件是很自然的选择。由于氧化层中正电荷的作用以及负的金器件是很自然的选择。由于氧化层中正电荷的作用以及负的金属属(铝铝)栅与衬底的功函数差，使得在没有沟道离子注入技术的条件下，制备低阈值电压栅与衬底的功函数差，使得在没有沟道离子注入技术的条件下，制备低阈值电压(绝对值绝对值)的的PMOS器件和增强型器件和增强型NMOS器件相当困难。于是，采用轻掺杂的器件相当困难。于是，采用轻掺杂的n型衬底制备型衬底制备PMOS器件，采用较高器件，采用较高掺杂浓度扩散的掺杂浓度扩散的p阱做阱做NMO

26、S器件，在当时成为最佳的工艺组合。器件，在当时成为最佳的工艺组合。38考虑到空穴的迁移率比电子迁移率要低近考虑到空穴的迁移率比电子迁移率要低近2倍多，且迁移率的数值是掺杂浓度的函数倍多，且迁移率的数值是掺杂浓度的函数(轻掺杂衬底的载流子迁移率较高轻掺杂衬底的载流子迁移率较高)。因此，采用。因此，采用p阱工艺有利于阱工艺有利于CMOS电路中两种类型电路中两种类型器件的性能匹配，而尺寸差别较小。器件的性能匹配，而尺寸差别较小。p阱阱CMOS经过多年的发展，已成为成熟的主要的经过多年的发展，已成为成熟的主要的CMOS工艺。与工艺。与NMOS工艺技术一样，它采用了硅栅、工艺技术一样，它采用了硅栅、 等

27、平面和全离子注入技术。等平面和全离子注入技术。39 (2) n阱工艺阱工艺为了实现与为了实现与LSI的主流工艺增强型的主流工艺增强型/耗层型耗层型(E/D)的完全兼容，的完全兼容，n阱阱CMOS工艺得到了重视和发展。它工艺得到了重视和发展。它采用采用E/D NMOS的相同的的相同的p型衬底材料制备型衬底材料制备NMOS器件，采用离子注入形成的器件，采用离子注入形成的n阱制备阱制备PMOS器件，器件，采用沟道离子注入调整两种沟遭器件的阈值电压。采用沟道离子注入调整两种沟遭器件的阈值电压。 n阱阱CMOS工艺与工艺与p阱阱CMOS工艺相比有许多明显的优点。首先是与工艺相比有许多明显的优点。首先是与

28、E/D NMOS工艺完全兼容，因工艺完全兼容，因此，可以直接利用已经高度发展的此，可以直接利用已经高度发展的NMOS工艺技术；其次是制备在轻掺杂衬底上的工艺技术；其次是制备在轻掺杂衬底上的NMOS的性能得的性能得到了最佳化到了最佳化-保持了高的电子迁移率，低的体效应系数，低的保持了高的电子迁移率，低的体效应系数，低的n+结的寄生电容，降低了漏结势垒区的结的寄生电容，降低了漏结势垒区的电场强度，从而降低了电子碰撞电离所产生的电流等。这个优点对动态电场强度，从而降低了电子碰撞电离所产生的电流等。这个优点对动态CMOS电路，如时钟电路，如时钟CMOS电路，多米诺电路等的性能改进尤其明显。电路，多米诺

29、电路等的性能改进尤其明显。 40 (3) 双阱工艺双阱工艺双阱双阱CMOS采用高浓度的采用高浓度的n+衬底，在上面生长高阻衬底，在上面生长高阻r外延层，并在其上形成外延层，并在其上形成n阱和阱和p阱。它阱。它有利于每种沟道类型的器件性能最佳化，且因存在低阻的通道，使可控硅锁闩效应受到抑有利于每种沟道类型的器件性能最佳化，且因存在低阻的通道，使可控硅锁闩效应受到抑制。图制。图A(c)是双阱是双阱CMOS结构示意图。最为理想的结构示意图。最为理想的CMOS结构应该是绝缘衬底上的结构应该是绝缘衬底上的CMOS技技术术(SOI/CMOS)。它彻底消除了体硅。它彻底消除了体硅CMOS电路中的电路中的“可

30、控硅锁闩可控硅锁闩”效应，提高抗辐射能力效应，提高抗辐射能力并有利于速度和集成度的提高。并有利于速度和集成度的提高。41 SOI/CMOS电路电路利用绝缘衬底的硅薄膜利用绝缘衬底的硅薄膜(Silicon on Insulator)制作制作CMOS电路，能彻底消除体硅电路，能彻底消除体硅CMOS电电路中的寄生可控硅结构。能大幅度减小路中的寄生可控硅结构。能大幅度减小PN结面积，从而减小了电容效应。这样可以提高结面积，从而减小了电容效应。这样可以提高芯片的集成度和器件的速度。下图示出理想的芯片的集成度和器件的速度。下图示出理想的SOI/CMOS结构。结构。SOI结构是针对亚微米结构是针对亚微米CM

31、OS器件提出的，以取代不适应要求的常规结构和业已应用的兰宝石衬底外延硅结构器件提出的，以取代不适应要求的常规结构和业已应用的兰宝石衬底外延硅结构(SOS-Silicon on Sapphire结构结构)。SOI结构在高压集成电路和三维集成电路中也有广泛应用。结构在高压集成电路和三维集成电路中也有广泛应用。42Bi-CMOS同时包括双极和同时包括双极和MOS晶体管的集成电路，它结合了双极器件的高跨导、强晶体管的集成电路，它结合了双极器件的高跨导、强驱动能力和驱动能力和CMOS器件的高集成度、低功耗的优点，使它们互相取长补短、发挥各自器件的高集成度、低功耗的优点，使它们互相取长补短、发挥各自优点，

32、制造高速、高集成度、好性能的优点，制造高速、高集成度、好性能的VLSI。43 m、0.15 m 、0.13m工艺，工艺， Intel目前将大部分芯片生产制成转换到目前将大部分芯片生产制成转换到0.09 m、 0.065m 。44双极型电路结构45CMOS电路结构46Bi-CMOS电路结构47绝缘体上硅工艺SilicononInsulator，SOI48m、0.15 m 、0.13m工艺，晶圆的尺寸也在增加，当前的主流晶圆的尺寸为工艺，晶圆的尺寸也在增加，当前的主流晶圆的尺寸为4、6吋，正吋，正在向在向8吋晶圆迈进。吋晶圆迈进。49截至截至2006年，我国年，我国IC生产线共生产线共47条，其中

33、：条，其中： 大尺寸线：大尺寸线：12英寸英寸2条、条、8英寸英寸10条，共条，共12条占条占25.5%，占四分之一。，占四分之一。 中尺寸线：中尺寸线：6英寸英寸12条、条、5英寸英寸9条，共条，共21条，占条，占44.7%，最多为二分之一弱。，最多为二分之一弱。 小尺寸线：小尺寸线：4英寸英寸14条，占条，占29.8%，三分之一弱。，三分之一弱。 总之，从今年我国总之，从今年我国IC生产线投产的速度看出，生产线投产的速度看出，“十一五十一五”规划期间原先预计将投产规划期间原先预计将投产20条条25条芯片线的预测是完全可能实现的。因为这个预测平均要求每年投产条芯片线的预测是完全可能实现的。因

34、为这个预测平均要求每年投产4条条5条芯片线，而条芯片线，而头一年到十一月中旬就已增加了头一年到十一月中旬就已增加了7条线。条线。5051525354555657江苏长电科技股份有限公司（江苏新潮科技公司）江苏长电科技股份有限公司（江苏新潮科技公司）Http:/www.cj-地址：江苏省江阴市滨江中路地址：江苏省江阴市滨江中路275号江苏长电科技股份有限公司是中国半导体封装生产基地，国内著名的三号江苏长电科技股份有限公司是中国半导体封装生产基地，国内著名的三极管制造商，集成电路封装测试龙头企业，国家重点高新技术企业和省园林化工厂。公司占地极管制造商，集成电路封装测试龙头企业，国家重点高新技术企业

35、和省园林化工厂。公司占地12万平方米，万平方米，净化厂房净化厂房8万平方米。在万平方米。在2800余名员工中科技人员占余名员工中科技人员占40%.2004年形成年产：集成电路年形成年产：集成电路35亿块；大中小功率亿块；大中小功率三极管三极管150亿只的能力。亿只的能力。 58 无锡华润安盛科技有限公司无锡华润安盛科技有限公司 （以下简称（以下简称“华润安盛华润安盛”），是香港上市公司华润励致的），是香港上市公司华润励致的 核心企业核心企业 和中国著名的民族微电子企业和中国著名的民族微电子企业华润微电子的下属公司，也是华润微电子华润微电子的下属公司，也是华润微电子与世界第三大半导体封装测试企业

36、与世界第三大半导体封装测试企业 STATS Chip PAC 合资成立的中外合资股份有限公合资成立的中外合资股份有限公司。主要为海内外半导体芯片设计、晶圆制造供应商提供集成电路封装、测试和超薄司。主要为海内外半导体芯片设计、晶圆制造供应商提供集成电路封装、测试和超薄减薄等代工服务。减薄等代工服务。 59华润安盛面向高速发展的海内外半导体市场，以华润安盛面向高速发展的海内外半导体市场，以“跻身全球十大半导体封装测试企业跻身全球十大半导体封装测试企业”为愿景，遵循为愿景，遵循“以最具竞争力的专业服务，成为半导体封装测试的首选，实现股东价以最具竞争力的专业服务，成为半导体封装测试的首选，实现股东价值

37、与员工价值的最大化值与员工价值的最大化”的使命，产销规模以每年的使命，产销规模以每年 30% 以上的幅度增长，并跻身国内以上的幅度增长，并跻身国内同行业领先地位，被中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院评选为同行业领先地位，被中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院评选为“中中国最具成长性的半导体封装测试企业国最具成长性的半导体封装测试企业”。6061lGAPT 集团是一家外商独资的半导体后工序企业，计划于上海浦东开发区张江高科技集团是一家外商独资的半导体后工序企业，计划于上海浦东开发区张江高科技园区投资数亿美元，建立一个完整的封装设计园区投资数亿美元，建立一个完整的封装设计,组

38、装组装,测试与凸晶企业测试与凸晶企业, GAPT 将结合现将结合现有芯片制造商及有芯片制造商及IC设计公司设计公司, 为我们的客户提供最好的为我们的客户提供最好的一站式一站式(One Stop shopping)全全方位产品及服务。方位产品及服务。GAPT第一颗第一颗 PBGA27X27产品在产品在2001年年5月月1日诞生并已通过所有可日诞生并已通过所有可靠性测试并在年底开始量产；靠性测试并在年底开始量产；PBGA35X35、31X31、37.5X37.5（包含散热盖的设计）（包含散热盖的设计）,多芯片模组多芯片模组,系统芯片及系统芯片及TFBGA、QFN已通过审验开始量产；同时已通过审验开

39、始量产；同时QFP 高脚数产品生高脚数产品生产线已在产线已在2002年第二季度建立，产量不断提高。年第二季度建立，产量不断提高。62 厦门永红电子有限公司是电子部重点扶持的最早从事高精度半导体和集成电路塑封引线厦门永红电子有限公司是电子部重点扶持的最早从事高精度半导体和集成电路塑封引线框架框架frame开发、生产及精密模具开发、生产及精密模具tooling制造的专业厂家。公司于制造的专业厂家。公司于1983年由天水永红器年由天水永红器材厂与厦门华夏集团联营创建，材厂与厦门华夏集团联营创建，2001年年7月引入社会资金后再经股权优化而成。月引入社会资金后再经股权优化而成。63l星科金朋公司是世界

40、排名前列的半导体封装测试公司，提供全球各地客户整体与快捷的高星科金朋公司是世界排名前列的半导体封装测试公司，提供全球各地客户整体与快捷的高质量服务。客户群包括数家晶圆代工厂、全球知名质量服务。客户群包括数家晶圆代工厂、全球知名IDM大厂与遍布全球各地集成电路设计大厂与遍布全球各地集成电路设计公司。服务产品种类含盖通信、电脑、电源供应器与数据型消费性产品等。以先进制造与公司。服务产品种类含盖通信、电脑、电源供应器与数据型消费性产品等。以先进制造与管理技术为基础，加上全球性布局，星科金朋在全球封装测试业树立了可靠与高质量服务管理技术为基础，加上全球性布局，星科金朋在全球封装测试业树立了可靠与高质量

41、服务的标竿。星科金朋公司在全球拥有一万多名员工，在新加坡、中国及中国台湾地区、韩国、的标竿。星科金朋公司在全球拥有一万多名员工，在新加坡、中国及中国台湾地区、韩国、马来西亚和美国等地设有工厂。马来西亚和美国等地设有工厂。 星科金朋（上海）有限公司位于上海西郊经济技术开发区，星科金朋（上海）有限公司位于上海西郊经济技术开发区，距虹桥机场仅距虹桥机场仅8公里之遥，现有员工四千多人，占地面积公里之遥，现有员工四千多人，占地面积11万平方米。公司提供定期和不定万平方米。公司提供定期和不定期的员工海外培训机会，为员工的发展提供广阔的平台。期的员工海外培训机会，为员工的发展提供广阔的平台。 64l安森美半

42、导体是中国西部投资的先驱者，在安森美半导体是中国西部投资的先驱者，在1995年其作为摩托罗拉半导体元件部与乐山无年其作为摩托罗拉半导体元件部与乐山无线电股份有限公司合资成立了乐山菲尼克斯半导体有限公司，走在中国的西部大开发政线电股份有限公司合资成立了乐山菲尼克斯半导体有限公司，走在中国的西部大开发政策之前。安森美半导体在这个合资企业里拥有策之前。安森美半导体在这个合资企业里拥有51的股份的股份, 乐山无线电股份有限公司占乐山无线电股份有限公司占39，摩托罗拉占，摩托罗拉占10。乐山菲尼克斯已成为四川省最大的外商投资企业和最大的电子出。乐山菲尼克斯已成为四川省最大的外商投资企业和最大的电子出口商

43、之一。该公司在新芯片厂投资前的核准投资额达口商之一。该公司在新芯片厂投资前的核准投资额达2.80亿美元。乐山菲尼克斯已经成亿美元。乐山菲尼克斯已经成为安森美半导体中国乃至全球卓越的半导体制造中心，并能制造出具有世界级品质和成本为安森美半导体中国乃至全球卓越的半导体制造中心，并能制造出具有世界级品质和成本保持在基准点水平的产品。工厂每年生产超过保持在基准点水平的产品。工厂每年生产超过100亿只器件，生产能力正在稳定地增长。亿只器件，生产能力正在稳定地增长。2002年年8月，安森美半导体成为首家宣布在中国西部投资六英寸芯片厂的跨国公司，月，安森美半导体成为首家宣布在中国西部投资六英寸芯片厂的跨国公

44、司， 扩大扩大其在乐山菲尼克斯合资厂的规模。其在乐山菲尼克斯合资厂的规模。65友尼森（友尼森（Unisem）（）（.my）成立于）成立于1989年，马来西亚第二大半导体封装测试年，马来西亚第二大半导体封装测试公司，公司，1992年开始从事独立的年开始从事独立的IC封装和测试，目前为客户提供晶圆制造，晶圆测试、封装和测试，目前为客户提供晶圆制造，晶圆测试、IC封封装与测试及相关辅助服务，拥有世界领先的半导体封装测试技术，总部位于马来西亚霹雳装与测试及相关辅助服务，拥有世界领先的半导体封装测试技术，总部位于马来西亚霹雳州怡保，并在马来西亚，英国，中国等国家拥有生产基地，约州怡保，并在马来西亚，英国

45、，中国等国家拥有生产基地，约94%的产品销往欧美，的产品销往欧美，6%销销往亚洲。往亚洲。 66l2004年年8月，友尼森宣布，将投资月，友尼森宣布，将投资2.1亿美金在成都高新西区出口加工区西区新建友尼森旗亿美金在成都高新西区出口加工区西区新建友尼森旗下现代化程度最高的半导体工厂，使其成为友尼森在全球的旗舰企业下现代化程度最高的半导体工厂，使其成为友尼森在全球的旗舰企业宇芯（成都）集宇芯（成都）集成电路封装测试有限公司成电路封装测试有限公司,新工厂将采用目前世界上最先进的全新的设备，生产新工厂将采用目前世界上最先进的全新的设备，生产SLP、BGA、SOIC、TSSOP等高端产品。等高端产品。

46、2004年底，宇芯工厂开建，年底，宇芯工厂开建， 2006年中开始投产。友尼年中开始投产。友尼森宇芯森宇芯(成都成都)项目全部建成后，员工总数将达到项目全部建成后，员工总数将达到4500-5600人。人。 宇芯成都以团队精神、信宇芯成都以团队精神、信赖、责任、主动、关爱为核心价值，并倾注极大的关注在员工福利、健康与安全上。我们赖、责任、主动、关爱为核心价值，并倾注极大的关注在员工福利、健康与安全上。我们把员工视为企业最有价值的资产，并为员工提供良好的培训包括海外培训的机会，及广阔把员工视为企业最有价值的资产，并为员工提供良好的培训包括海外培训的机会，及广阔的发展空间。的发展空间。67l南通富士

47、通微电子股份有限公司专业从事集成电路组装与测试加工。由南通华达微电子有南通富士通微电子股份有限公司专业从事集成电路组装与测试加工。由南通华达微电子有限公司和日本富士通株式会社共同投资兴办的由中方控股的中外合资企业。公司总投资限公司和日本富士通株式会社共同投资兴办的由中方控股的中外合资企业。公司总投资2800万美元。公司专业从事集成电路的封装和测试，拥有年封装万美元。公司专业从事集成电路的封装和测试，拥有年封装15亿块集成电路、测试亿块集成电路、测试6亿亿块集成电路的生产能力，是中国国内目前规模最大、产品品种最多的集成电路封装测试企块集成电路的生产能力，是中国国内目前规模最大、产品品种最多的集成

48、电路封装测试企业之一。业之一。 公司现有公司现有DIP、SIP、SOP、QFP、SSOP、TQFP、MCM等系列封装形式，多个等系列封装形式，多个产品填补国内空白。产品填补国内空白。6869行业动态行业动态2007年4月9日 为全面总结为全面总结2006年国内各有关半导体企业所取得的成绩，依据参加全国半导体行业统计企业的上报数据，年国内各有关半导体企业所取得的成绩，依据参加全国半导体行业统计企业的上报数据，中国半导体行业协会分别排出中国半导体行业协会分别排出2006年度国内年度国内10大集成电路设计企业、大集成电路设计企业、10大集成电路与分立器件制造企业大集成电路与分立器件制造企业以及以及1

49、0大封装测试企业，其结果如下：大封装测试企业，其结果如下：707172天津天津江阴江阴7374GDS D G SP-siNN2SiOAl 掺杂工艺（扩散与离子注入）掺杂工艺（扩散与离子注入） 通过掺杂可以在硅衬底上形成不同类型的半导体区域，构成各种器件结构。掺杂工艺的基本思想就是通过掺杂可以在硅衬底上形成不同类型的半导体区域，构成各种器件结构。掺杂工艺的基本思想就是通过某种技术措施，将一定浓度的通过某种技术措施，将一定浓度的价元素，如硼，或价元素，如硼，或价元素，如磷、砷等掺入半导体衬底。价元素，如磷、砷等掺入半导体衬底。75掺杂：将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以达到改变半导体电学性质，

50、形成掺杂：将需要的杂质掺入特定的半导体区域中，以达到改变半导体电学性质，形成PN结、结、电阻、欧姆接触电阻、欧姆接触磷磷(P)、砷、砷(As) N型硅型硅硼硼(B) P型硅型硅掺杂工艺：扩散、离子注入掺杂工艺：扩散、离子注入76替位式扩散：杂质离子占据硅原子的位：替位式扩散：杂质离子占据硅原子的位：、族元素族元素一般要在很高的温度一般要在很高的温度(9501280)下进行，横向扩散严重。但对设备的要求相对较低。下进行，横向扩散严重。但对设备的要求相对较低。磷、硼、砷等在二氧化硅层中的扩散系数均远小于在硅中的扩散系数，可以利用氧化层作为杂质磷、硼、砷等在二氧化硅层中的扩散系数均远小于在硅中的扩散

51、系数，可以利用氧化层作为杂质扩散的掩蔽层扩散的掩蔽层间隙式扩散：杂质离子位于晶格间隙：间隙式扩散：杂质离子位于晶格间隙：Na、K、Fe、Cu、Au 等元素等元素扩散系数要比替位式扩散大扩散系数要比替位式扩散大67个数量级个数量级（绝对不许用手摸硅片（绝对不许用手摸硅片防止防止Na+沾污沾污。）77例如，在例如，在N型衬底上掺硼，可以使原先的型衬底上掺硼，可以使原先的N型衬底电子浓度变小，或使型衬底电子浓度变小，或使N型衬底改变成型衬底改变成P型；型；如在如在N型衬底表面掺磷，可以提高衬底的表面杂质浓度。型衬底表面掺磷，可以提高衬底的表面杂质浓度。 掺杂分为热扩散法掺杂和离子注入法掺杂。由光刻工

52、艺掺杂分为热扩散法掺杂和离子注入法掺杂。由光刻工艺(刻蚀刻蚀)为掺杂确定掺杂的区域，在为掺杂确定掺杂的区域，在需要掺杂处需要掺杂处(即掺杂窗口即掺杂窗口)裸露出硅衬底，非掺杂区则用一定厚度的二氧化硅或者氮化硅等薄裸露出硅衬底，非掺杂区则用一定厚度的二氧化硅或者氮化硅等薄膜材料进行屏蔽。离子注入则常采用一定厚度的二氧化硅、光刻胶或这两层材料同时作为掺膜材料进行屏蔽。离子注入则常采用一定厚度的二氧化硅、光刻胶或这两层材料同时作为掺杂屏蔽。杂屏蔽。78对对P型衬底，如果将一定浓度的型衬底，如果将一定浓度的价元素掺入，将使原先的价元素掺入，将使原先的P型衬底空穴浓度变低，或使型衬底空穴浓度变低，或使P

53、型衬底型衬底改变为改变为N型。同样的，如果在型。同样的，如果在P型衬底表面掺硼，将提高型衬底表面掺硼，将提高P型衬底的表面浓度。型衬底的表面浓度。 所谓热扩散掺杂就是利用原子在高温下的扩散运动，使杂质原子从浓度很高的杂质源向硅中扩散所谓热扩散掺杂就是利用原子在高温下的扩散运动，使杂质原子从浓度很高的杂质源向硅中扩散并形成一定的分布。热扩散通常分两个步骤进行：预淀积和再分布。预淀积是在高温下，利用杂质并形成一定的分布。热扩散通常分两个步骤进行：预淀积和再分布。预淀积是在高温下，利用杂质源，如硼源、磷源等，对硅片上的掺杂窗口进行扩散，在窗口处形成一层较薄但具有较高浓度的杂源，如硼源、磷源等，对硅片

54、上的掺杂窗口进行扩散，在窗口处形成一层较薄但具有较高浓度的杂质层。这是一种恒定表面源的扩散过程。质层。这是一种恒定表面源的扩散过程。79再分布是利用预淀积所形成的表面杂质层做杂质源，在高温下将这层杂质向硅体内扩散的过程。再分布是利用预淀积所形成的表面杂质层做杂质源，在高温下将这层杂质向硅体内扩散的过程。通常再分布的时间较长，通过再分布，可以在硅衬底上形成一定的杂质分布和结深。再分布是限定通常再分布的时间较长，通过再分布，可以在硅衬底上形成一定的杂质分布和结深。再分布是限定表面源扩散过程。表面源扩散过程。 80 离子注入是另一种掺杂技术，离子注入掺杂也分为两个步骤：离子注入和退火再分离子注入是另

55、一种掺杂技术，离子注入掺杂也分为两个步骤：离子注入和退火再分布。离子注入是通过高能离子束轰击硅片表面，在掺杂窗口处，杂质离子被注入硅本布。离子注入是通过高能离子束轰击硅片表面，在掺杂窗口处，杂质离子被注入硅本体，在其他部位，杂质离子被硅表面的保护层屏蔽，完成选择掺杂的过程。进入硅中体，在其他部位，杂质离子被硅表面的保护层屏蔽，完成选择掺杂的过程。进入硅中的杂质离子在一定的位置形成一定的分布。通常，离子注入的深度的杂质离子在一定的位置形成一定的分布。通常，离子注入的深度(平均射程平均射程)较浅且浓较浅且浓度较大，必须重新使它们再分布。掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定，掺杂度较大，必须重新使

56、它们再分布。掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定，掺杂浓度由注入杂质离子的数目浓度由注入杂质离子的数目(剂量剂量)决定。决定。 81同时，由于高能粒子的撞击，导致硅结构的晶格发生损伤。为恢复晶格损伤，在离子注入后同时，由于高能粒子的撞击，导致硅结构的晶格发生损伤。为恢复晶格损伤，在离子注入后要进行退火处理，根据注入的杂质数量不同，退火温度在要进行退火处理，根据注入的杂质数量不同，退火温度在450950之间，掺杂浓度大则退火之间，掺杂浓度大则退火温度高，反之则低。在退火的同时，掺入的杂质同时向硅体内进行再分布，如果需要，还要进温度高，反之则低。在退火的同时，掺入的杂质同时向硅体内进行再分布，如

57、果需要，还要进行后续的高温处理以获得所需的结深和分布。行后续的高温处理以获得所需的结深和分布。 离子注入技术以其掺杂浓度控制精确、位置准确等优点，正在取代热扩散掺杂技术，成为离子注入技术以其掺杂浓度控制精确、位置准确等优点，正在取代热扩散掺杂技术，成为VLSI工艺流程中掺杂的主要技术。工艺流程中掺杂的主要技术。 82离子注入离子注入 的优点：的优点： 掺杂的均匀性好掺杂的均匀性好 温度低：可小于温度低：可小于600 可以精确控制杂质分布可以精确控制杂质分布 可以注入各种各样的元素可以注入各种各样的元素 横向扩展比扩散要小得多横向扩展比扩散要小得多 可以对化合物半导体进行掺杂可以对化合物半导体进

58、行掺杂8384Latch-Up(锁定锁定)是是CMOS存在一种寄生电路的效应，它会导致存在一种寄生电路的效应，它会导致VDD和和VSS短路，使得晶片损毁，或短路，使得晶片损毁，或者至少系统因电源关闭而停摆。这种效应是早期者至少系统因电源关闭而停摆。这种效应是早期CMOS技术不能被接受的重要原因之一。在制造更技术不能被接受的重要原因之一。在制造更新和充分了解电路设计技巧之后，这种效应已经可以被控制了。新和充分了解电路设计技巧之后，这种效应已经可以被控制了。 CMOS电路之所以会产生电路之所以会产生Latch-Up效应，我们可以用图效应，我们可以用图2.29来表示。在图中我们以剖面图来看一个来表示

59、。在图中我们以剖面图来看一个CMOS反相器如何发生此效应，反相器如何发生此效应，而且它是用而且它是用P型阱制造生产。在这个图中，我们同时也描绘了寄生电路，它包含了两个型阱制造生产。在这个图中，我们同时也描绘了寄生电路，它包含了两个BJT(一个纵一个纵向向npn和一个横向和一个横向pnp)和两个电阻和两个电阻(RS是因是因N型衬底产生，型衬底产生，Rw是因是因P阱产生阱产生)。BJT的特性和的特性和MOS是完是完全两样的。全两样的。8586闩锁效应为闩锁效应为CMOS电路所独有，是由于电路所独有，是由于CMOS结构中存在结构中存在pnpn四层结构所形成的寄生可控硅造成四层结构所形成的寄生可控硅造

60、成的。所以的。所以nMOS或或pMOS电路中不会出现闩锁效应。电路中不会出现闩锁效应。 CMOS电路中寄生可控硅结构的形成电路中寄生可控硅结构的形成 CMOS反相器剖面图和寄生可控硅等效电路(b)(a)87 防止闩琐的措施：防止闩琐的措施： A. 器件外部的保护措施器件外部的保护措施电源并接稳压管。电源并接稳压管。 低频时加限流电阻（使电源电流低频时加限流电阻（使电源电流30mA） 尽量减小电路中的电容值。（一般尽量减小电路中的电容值。（一般C0.01 F） B.使用时的使用时的注意事项：注意事项： 输入电压不可超过输入电压不可超过VDD VSS范围。范围。 输入信号一定要等输入信号一定要等V