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半導(dǎo)體制造范文1

“半導(dǎo)體制造技術(shù)”是我院電子封裝技術(shù)專業(yè)的必修課程，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新開發(fā)能力的專業(yè)特色課程之一。該課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握微電子關(guān)鍵工藝及其原理，并具有一定工藝設(shè)計、分析及解決工藝問題的能力，因此，在這門課程中引入實(shí)踐教學(xué)是至關(guān)重要的。

一、“半導(dǎo)體制造技術(shù)”課程內(nèi)容的特點(diǎn)

“半導(dǎo)體制造技術(shù)”這門課程廣泛涉及量子物理、電學(xué)、光學(xué)和化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的理論概念，又涵蓋半導(dǎo)體后端工藝的材料分析等與制造相關(guān)的高新生產(chǎn)技術(shù)。該課程的主要內(nèi)容包括微電子集成電路制造工藝中的氧化、薄膜淀積、摻雜（離子注入和擴(kuò)散）、外延、光刻和刻蝕等工藝，培養(yǎng)學(xué)生掌握集成電路制造工藝原理和設(shè)計、工藝流程及設(shè)備操作方法，使學(xué)生掌握集成電路制造的關(guān)鍵工藝及其原理。同時，該課程又是一門實(shí)踐性和理論性均較強(qiáng)的課程，其涉及涵蓋的知識面廣且抽象。基于此，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手、工藝分析、設(shè)計及解決問題的能力單純依靠課堂上的講和看是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。如何利用多種可能的資源開展工藝實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)科學(xué)實(shí)驗?zāi)芰蛯?shí)際工作能力的培養(yǎng)，是微電子專業(yè)教師的當(dāng)務(wù)之急。

二、教學(xué)條件現(xiàn)狀及實(shí)踐教學(xué)的引入

1.教學(xué)條件現(xiàn)狀

眾所周知，半導(dǎo)體制造行業(yè)的設(shè)備如金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）和磁控濺射等設(shè)備價格昂貴，且對環(huán)境條件要求苛刻。與企業(yè)相比，高等學(xué)校在半導(dǎo)體制造設(shè)備和場地方面的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了達(dá)到該課程的教學(xué)目標(biāo)，我們學(xué)校購置了一些如磁控濺射系統(tǒng)、PECVD、高溫擴(kuò)散爐和快速熱處理爐等與半導(dǎo)體制造工藝相關(guān)的設(shè)備。

2.引入實(shí)踐教學(xué)的重要性

半導(dǎo)體制造范文2

在電子半導(dǎo)體器件制造中，單晶硅的氧濃度會嚴(yán)重影響單晶硅產(chǎn)品的性能，也是單晶硅生長過程中較難控制的環(huán)節(jié)。本文介紹了直拉單晶法中氧雜質(zhì)的來源、對單晶硅的影響以及氧濃度的控制方法。

【關(guān)鍵詞】直拉單晶 氧濃度 電子半導(dǎo)體 集成電路

單晶硅是微電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料，廣泛用于集成電路和功率半導(dǎo)體器件的制造，成為當(dāng)今信息社會的基石，同時也是太陽能光伏電池的主要材料，直拉單晶硅是利用切氏法（czochralski）制備，稱為CZ單晶硅。目前主要應(yīng)用于微電子集成電路和太陽能電池方面。在單晶硅直拉工藝引入的眾多雜質(zhì)中，氧對材料的性能影響最大，在表征單晶硅質(zhì)量的眾多參數(shù)中，氧含量及其均勻性是最重要的參數(shù)之一，也是在硅晶體生長過程中較難控制的參數(shù)。

1 直拉單晶硅的氧雜質(zhì)

直拉單晶硅存在雜質(zhì)中氧是主要雜質(zhì)，它來源于晶體生長過程中石英增鍋的污染，是屬于直拉單晶硅中不可避免的輕元素雜質(zhì)；氧可以與空位結(jié)合，形成微缺陷；也可以團(tuán)聚形成氧團(tuán)簇，具有電學(xué)性能；還可以形成氧沉淀，引入誘生缺陷。研究發(fā)現(xiàn)，利用氧的沉淀性質(zhì)，設(shè)計“內(nèi)吸雜”工藝，可以達(dá)到吸除直拉單晶硅中的金屬雜質(zhì)，提高集成電路產(chǎn)品成品率的作用，因此，人們對直拉單晶硅中的氧開始了有控制的利用。

直拉單晶硅的生長需要利用高純的石英坩堝，雖然石英坩堝的熔點(diǎn)要高于硅材料的熔點(diǎn)（1420），但是，在如此的高溫過程中，熔融的液態(tài)硅會侵蝕石英坩堝，導(dǎo)致少量的氧進(jìn)入熔硅，最終進(jìn)入直拉單晶硅。直拉單晶硅中的氧一般在（5～20）×1017cm-3范圍內(nèi)，以過飽和間隙狀態(tài)存在于晶體硅中。

2 氧對直拉單晶硅的影響

氧在硅中大部分處于間隙位置，它與硅形成的Si-O鍵振動在11O6cm-1處產(chǎn)生紅外吸收帶，它還與空位符合產(chǎn)生836cm-1紅外吸收帶。當(dāng)CZSi單晶在350～500熱處理幾十小時后會產(chǎn)生熱施主效應(yīng)。用直拉法生長的硅單晶（氧含量為1018atoms/cm3）有著最著名的熱施主效應(yīng)，懸浮區(qū)熔單晶（氧含量為1016atoms/cm3）熱施主效應(yīng)不明顯，另外在500～800長時間熱處理，又會出現(xiàn)新施主效應(yīng)，而且只出現(xiàn)在氧含量較高的直拉單晶（氧含量為5×1017atoms/cm3）中。由于熱施主現(xiàn)象的存在使得N型樣品電阻率下降和P型樣品電阻率增加，而這些性質(zhì)的變化影響硅片徑向電阻率的均勻度，使電阻率熱穩(wěn)定性變差，成品率下降。氧對硅中少數(shù)載流子壽命的影響也是很復(fù)雜的，可能與硅的電阻率變化有類似的機(jī)制。

3 直拉單晶硅氧濃度的控制方法

在直拉法生產(chǎn)中，氧摻入硅單晶的途徑是從石英（SiO2）坩堝溶解進(jìn)入硅熔體，溶解的氧經(jīng)由熔體的對流和擴(kuò)散傳輸?shù)骄w/熔體界面或自由表面。由于氧在熔體中的擴(kuò)散系數(shù)相當(dāng)小，所以氧主要是通過對流的傳輸?shù)摹Ｒ肟刂圃崩瓎尉Ч柚醒醯暮考捌浞植嫉木鶆蛐裕鸵O(shè)法控制晶體生長過程中，氧從石英坩堝溶入熔體的溶解速率，強(qiáng)制調(diào)節(jié)熔體流動來控制經(jīng)由熔體流動而傳輸?shù)难趿俊？匮醯闹饕椒梢苑譃閮纱箢悾旱谝唬ㄟ^調(diào)控拉晶條件來獲得預(yù)期的最佳氧含量及其分布。第二，設(shè)計新的晶體生產(chǎn)方法，強(qiáng)制附加某種外界因素的影響，以改變液流方式，從而達(dá)到控氧目的。

3.1 拉晶條件的調(diào)控

增大氬氣流量和降低爐內(nèi)壓力都有益于降低氧含量。為防止SiO凝結(jié)和熔體中的氧過飽和，在單晶爐里通過氬氣帶走硅熔體表面揮發(fā)出來的SiO氣體，通入氬氣的另一目的是要同時帶走CO氣體，以避免其重新進(jìn)入熔體內(nèi)，造成晶棒受到碳污染。通過氬氣將SiO和CO等帶出爐外，降低單晶爐內(nèi)CO和SiO的分壓，減少它們?nèi)苋肴酃璧牧俊p壓法拉晶既能使單晶爐保持低的壓強(qiáng)，增加SiO的揮發(fā)速度，又能使?fàn)t內(nèi)的氬氣交換迅速，并可以降低單晶硅的氧含量。

合理的熱場利于晶體生長，在熔體中，徑向溫度梯度應(yīng)適當(dāng)小，而縱向溫度梯度應(yīng)適當(dāng)大。加熱器是熱場的關(guān)鍵部件，減小了熱場的加熱器尺寸，即降低加熱器高度或者減小加熱器徑向尺寸，有利于降低氧濃度及其分布的均勻性。在直拉單晶硅工藝中，熔體中的熱對流是由溫差產(chǎn)生的，加熱器從坩堝的側(cè)面供熱，改變加熱器尺寸實(shí)際上是改變了熱場的溫度分布，以使熱場中溫度分布更加合理，實(shí)現(xiàn)增大熔體的縱向溫度梯度和減小熔體的徑向溫度梯度的作用，從而影響氧的分布和含量，影響晶體的質(zhì)量。

當(dāng)石英坩堝初始位置處于低堝位時，即靠近加熱器的中間位置，熔料時需要的加熱器的加熱功率較低，石英坩堝壁及其底部的溫度也較低，進(jìn)入熔硅中的氧濃度就較少；同時，較低的堝位還使縱向的溫度梯度較小，使得進(jìn)入熔體中的氧濃度也較小，可降低氧含量。但初始堝位的降低，加熱器的功率減小，晶體中的溫度梯度減小，會使晶體生長速度減小，熔料比較費(fèi)時，生產(chǎn)效率降低；因此，過高或者過低的初始堝位都不利于晶體的生長。

直拉法生長單晶硅時，晶體以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，坩堝以相反的方向旋轉(zhuǎn)，它們轉(zhuǎn)動的直接作用產(chǎn)生強(qiáng)迫對流，攪拌熔硅，使熔硅中的氧雜質(zhì)趨于均勻，晶體和坩堝的旋轉(zhuǎn)對硅單晶生長過程的影響是多方面的，既有利也有害。通常認(rèn)為，當(dāng)晶體轉(zhuǎn)速增加時，徑向氧濃度分布變得更均勻；但轉(zhuǎn)速太快會產(chǎn)生紊流，既不利于無位錯生長，也不利于雜質(zhì)的均勻分布。坩堝旋轉(zhuǎn)能使整個熔體雜質(zhì)分布均勻；但坩堝旋轉(zhuǎn)引起的對流與熱對流的方向一致，加劇了熔體中的溫度波動，晶錠和熔體中的氧濃度隨坩堝轉(zhuǎn)速增加而增加。在一定的單晶硅生長條件下，合適的晶體和坩堝轉(zhuǎn)速非常重要。實(shí)際生產(chǎn)中，一般采用高晶體轉(zhuǎn)速和低坩堝轉(zhuǎn)速來控制氧的分布，還可以采用變晶體轉(zhuǎn)速和變坩堝轉(zhuǎn)速等拉晶工藝來實(shí)現(xiàn)氧分布的均勻性。

3.2 磁拉法（MCZ）法

由于熔硅較大的電導(dǎo)率，磁場能控制熔體運(yùn)動，因此發(fā)展了一種加磁場的直拉法，即MCZ法。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）能做到雜質(zhì)的微觀控制，特別是實(shí)現(xiàn)氧的可控性。（2）由于降低了坩堝的污染而提高了濃度。（3）由于增加了邊界層后的，因而增加了雜質(zhì)的有效分凝系數(shù)，改善了雜質(zhì)分布的宏觀和微觀均勻性。因此MCZ法能生產(chǎn)大直徑的硅單晶，其氧含量低且可控。早期的MCZ法可分為VMCZ（加軸向磁場）和HMCZ（加橫向磁場）兩種。

參考文獻(xiàn)

[1]劉立新.單晶硅生長原理及工藝[J].長春理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009（12）.

[2]吳明明.直拉單晶硅體生長過程中的控氧技術(shù)研究[J].新技術(shù)新工藝，2013（11）.

半導(dǎo)體制造范文3

B/B Ratio訂單出籃報告

該報告指出，北美半導(dǎo)體設(shè)備廠商2月份的3個月平均全球訂單預(yù)估金額為12.3億美元，較1月份最終訂單金額11.4億美元增長8％，但比2007年同期下滑12％。而在出貨表現(xiàn)部分，2月份的3個月平均出貨金額為13.2億美元，較一月的12.8億美元小幅增長3％，比去年同期減少8％。

SEMI全球總裁暨CEO Stanley T.Myers指出：“2月份的訂單出貨比較上月微幅回升，但仍低于去年同期的水平。盡管目前的存貨和產(chǎn)能利用率的狀態(tài)看來都很健康，組件制造商對于新設(shè)備投資的態(tài)度仍傾向保守。”

SEMI所公布的B/B Ratio是根據(jù)北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商過去3個月的平均訂單金額，除以過去3個月平均設(shè)備出貨金額，所得出的比值。北美半導(dǎo)體設(shè)備市場訂單與出貨情況如下表：

而在日系半導(dǎo)體設(shè)備方面，根據(jù)SEAJ公布的數(shù)據(jù)，2月份的訂單金額則約為11.47億美元(1124.93億日元)，較1月減少11％，也比去年同期衰退42.5％。出貨金額約為13.5億美元(1323.22億日元)，較一月份下滑4％，比去年同期減少11.6％，估計B/B Ratio為0.85。詳細(xì)數(shù)據(jù)請參考SEAJ網(wǎng)站seaj.of.jp/

半導(dǎo)體制造范文4

1、行業(yè)佼佼者客戶覆蓋廣泛；

2、受益半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張；

3、強(qiáng)勢研發(fā)團(tuán)隊掌控核心技術(shù)。

上海新陽半導(dǎo)體材料股份有限公司（以下簡稱“上海新陽”，代碼300236）專業(yè)從事半導(dǎo)體行業(yè)所需電子化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務(wù)，并致力于為客戶提供化學(xué)材料、配套設(shè)備、應(yīng)用工藝、現(xiàn)場服務(wù)一體化的整體解決方案。產(chǎn)品主要包括半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域所需的引線腳表面處理電子化學(xué)品，晶圓鍍銅、清洗電子化學(xué)品及與它們配套的設(shè)備。

財務(wù)數(shù)據(jù)顯示，2008年-2010年，上海新陽凈利潤分別為1956.73萬元、2887.79萬元、3337.22萬元，體現(xiàn)了良好的成長性。此次公司擬公開發(fā)行2150萬股，募集資金1.75億元用于原有產(chǎn)品產(chǎn)能的擴(kuò)張及技術(shù)研發(fā)中心的建設(shè)。項目實(shí)施后，預(yù)計將年增半導(dǎo)體專用化學(xué)品產(chǎn)能3600萬噸，發(fā)展前景廣闊。

行業(yè)佼佼者客戶覆蓋廣泛

截至2010年年底，上海新陽已經(jīng)具備了3000噸/年的電子化學(xué)品產(chǎn)能，下游擁有超過120家的客戶，遍布華東、華南、東北、西北等全國各地。同時，公司還通過了多家國內(nèi)以及國際知名的半導(dǎo)體封裝企業(yè)嚴(yán)格的供應(yīng)商資格認(rèn)證，知名企業(yè)如長電科技、通富微電等都是上海新陽的固定客戶群體，在新產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面都建立了長期的合作伙伴關(guān)系。

以上僅僅是在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的客戶，在芯片制造領(lǐng)域，公司也同如中芯國際、江陰長電等高端芯片制造企業(yè)建立了合作關(guān)系。

上海新陽是中國集成電路封測產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事單位，國家02重大科技專項科研任務(wù)的承擔(dān)單位之一，在國內(nèi)的半導(dǎo)體材料業(yè)內(nèi)具有突出的行業(yè)地位。行業(yè)佼佼者加上與各領(lǐng)域的知名企業(yè)的長期合作將極大得保障公司未來穩(wěn)定的收入來源。

受益半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模擴(kuò)張

半導(dǎo)體行業(yè)作為電子信息高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，未來仍將會有較快的發(fā)展，而對電子化學(xué)品的需求也將隨著半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大而增加。根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會的預(yù)測，2013年引線腳表面處理所需的電子化學(xué)品的市場規(guī)模可達(dá)10億元，而據(jù)Yole Development2009年10月的預(yù)測，2015年晶圓鍍銅、清洗電子化學(xué)品市場規(guī)模可達(dá)10億美元。

未來，在國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持下，利用本土競爭優(yōu)勢，公司產(chǎn)品對進(jìn)口產(chǎn)品的替代以及相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)儲備的市場推廣進(jìn)程的加速，上海新陽的市場地位將進(jìn)一步突出、穩(wěn)固。在此背景下，上海新陽未來將極大得受益于行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。

強(qiáng)勢研發(fā)團(tuán)隊掌控核心技術(shù)

長期以來，上海新陽通過積極從外部引進(jìn)和內(nèi)部培養(yǎng)等方式，在半導(dǎo)體化學(xué)材料領(lǐng)域，已建立了一支專業(yè)門類配套、行業(yè)經(jīng)驗豐富、研發(fā)能力較強(qiáng)的復(fù)合型研發(fā)團(tuán)隊。研發(fā)帶頭人孫江燕總工程師有近二十年半導(dǎo)體化學(xué)材料研發(fā)與應(yīng)用經(jīng)驗，現(xiàn)為中國集成電路封測產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟專家委員會成員。

半導(dǎo)體制造范文5

盡管最好的選擇是全定制型ASIC,但較高的一次性工程(NRE)成本和10萬以上的最小訂購量也令人望而卻步――當(dāng)市場認(rèn)可度存在不確定性時尤其如此。準(zhǔn)系統(tǒng)級0.13微米設(shè)計的NRE成本大約在35萬美元,而最新45納米設(shè)計的NRE成本則超過100萬美元。

需要考慮的另一個因素是終端產(chǎn)品的生命周期與全定制型ASIC為期一年的開發(fā)時間。產(chǎn)品生命周期通常只有6個月。而全定制型ASIC的開發(fā)時間長于許多終端產(chǎn)品的壽命。這種情況下無法實(shí)現(xiàn)定制型ASIC的成本、功耗和性能優(yōu)勢。

另一種選擇是周期時間短的小批量ASIC,其制造時間只需4到6個星期。這類ASIC利用一種直寫式電子束來定制單個穿孔層,從而消除了定制光罩成本。

雖然這類ASIC不存在NRE成本,但處理器IP的“隱藏”許可費(fèi)卻可能達(dá)數(shù)十萬美元,抵消了零NRE成本的優(yōu)勢。100美元或以上的單位成本是這類解決方案的另一障礙。對無晶圓廠芯片公司來說,其成本超出正常投放市場成本的5到10倍。

第四種選擇是一種定制型微控制器,基于Atmel的新一代金屬可編程單元結(jié)構(gòu)(MPCF-II)技術(shù),其NRE費(fèi)用僅有象征性的$7.5萬美元,單位成本低至5到10美元。2007年推出的原始MPCF技術(shù)在硅效率方面超越了基于單元的ASIC(130納米工藝下為170K到210K門/mm2之間),使降低單位成本成為可能。同樣采用130納米工藝時,部署D觸發(fā)器(DFF)的MPCF單元與標(biāo)準(zhǔn)DFF單元的面積幾乎相同。(見圖1)

在晶粒85%的面積中按標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品微控制器部署一個ARM7內(nèi)核處理器、一個六層總線和多種外設(shè),將另外15%的面積用于定制,部署觸點(diǎn)、六個金屬層和五個穿孔層以用于單元配置和互聯(lián),可以最大限度地降低NRE成本。(見圖2)

用于部署Atmel基于ARM7處理器的CAP7L定制型微控制器的第二代MPCF-II技術(shù),擁有一個新的單元庫,只需用三個金屬層和三個穿孔層即可對芯片進(jìn)行配置和路由,由此將光罩?jǐn)?shù)從12個減少到6個,并使NRE成本降低50%。如此一來,無晶圓廠芯片公司將能夠以最低的NRE成本,開發(fā)定制型SoC,無需支付IP許可費(fèi),其單位成本與全定制型ASIC極其接近。

晶粒中預(yù)定義的85%面積相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品微控制器。 包括一個ARM7內(nèi)核處理器,搭載一個4層AHB總線和一個22通道外設(shè)DMA控制器、USB設(shè)備、SPI主控制器和從控制器、兩個USART、三個16位計時計數(shù)器、一個8通道/10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、8層、優(yōu)先級、160Kb SRAM、一個SD/MMC存儲卡接口(MCI)和外部總線接口(EBI),支持SDRAM、帶誤碼糾正(ECC)的NAND閃存以及帶True IDE模式的CompactFlash卡(可連接到板載GByte-plus接口或包括USB記憶棒在內(nèi)的移動存儲器)。芯片還配有一個全功能系統(tǒng)控制器,包括中斷、電源控制和監(jiān)控功能。(見圖3)

晶粒中支持定制的15%的面積包含相當(dāng)于200K的ASIC門(25K FPGA LUT),還有足以部署額外處理器內(nèi)核的邏輯、獨(dú)特的外設(shè)組、硬件加速器和無晶圓廠半導(dǎo)體公司的定制IP。例如,硅谷的Amulet Technologies公司,一家無晶圓廠交互式GUI芯片供應(yīng)商,就利用Atmel CAP7定制型微控制器上的MP塊,將其專利圖形操作系統(tǒng)、GUI引擎、LCD控制器和觸控界面成功集成到ARM7內(nèi)核上。憑借這一平臺,Amulet可以輕松為大規(guī)模白色家電及其它終端產(chǎn)品生產(chǎn)商定制單個GUI芯片。(見圖4)

除提供無許可費(fèi)的ARM處理器內(nèi)核以外,Atmel還擁有一個大規(guī)模許可及免專利費(fèi)IP庫,全都在CAP7L MP塊及Atmel標(biāo)準(zhǔn)微控制器中進(jìn)行過全面的驗證和測試。 Atmel提供的免費(fèi)IP包括USART(支持RS232、RS485、ISO7816和IRDA)、串行同步控制器、I2S、AC'97音頻控制器、雙線接口(主/從)、串行外設(shè)接口(SPI)、SD / MMC卡主控制器、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)2.0B + 8郵箱(CAN)、并行I/O (32)、計時計數(shù)器、脈沖寬度調(diào)制(PWM)、數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(TDES-133 MHz)、高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES-128/196/256)、安全哈希算法(SHA1)、AHB/APB橋、外部總線接口、外部靜態(tài)RAM/閃存控制器、NAND閃存糾錯控制器(ECC)、SDRAM控制器和ZBT RAM控制器。

為了確保MP塊中的定制功能與芯片其余模塊進(jìn)行有效的通信,金屬可編程(MP)塊搭載了兩個AHB主控制器和兩個AHB從控制器、14個高級外設(shè)總線(APB)從控制器和32位可編程I/O,可以通過硬件選擇共享I/O。一個片內(nèi)優(yōu)先中斷控制器提供最高13個編碼中斷和供DMA傳輸使用的兩個額外未編碼中斷。 多個分布式單端口和雙端口RAM塊可以緊密地耦合到邏輯元件上。 MP塊由來自時鐘發(fā)生器的所有時鐘以及定制型微控制器上的電源管理控制器供電。

片上的每個外設(shè)均部署有簡單的DMA,通過一個外設(shè)DMA控制器進(jìn)行管理,該控制器可卸載數(shù)據(jù)移動任務(wù)。 在Amulet GUI芯片等要求大量幀緩存以刷新24位彩色VGA(640x480像素)LCD顯示器的應(yīng)用中,EBI的作用十分明顯。1.2 MB幀緩存存儲在外部RAM中,通過EBI提取。 數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)從ARM7 CPU卸載到添加至定制型微控制器MP塊上的兩個DMA主控制器中,該控制器可實(shí)現(xiàn)每秒73 MB的要求數(shù)據(jù)速率(大小為1.2MB的數(shù)據(jù),每秒60次)。(見圖5)

1設(shè)計流程

CAP7L的設(shè)計流程與FPGA-plus-MCU或ASIC部署相同。設(shè)計開始時使用一個Altera或Xilinx出品的FPGA及一個ARM7 MCU。Atmel提供基于CAP7E ARM7處理器的微控制器,配有用于此目的的直接FPGA接口。CAP7E上的接口將FPGA直接存取提供給CAP7L上的AHB和外設(shè)DMA控制器。Atmel同時提供FPGA邏輯,對FPGA和CAP7E微控制器之間的總線數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼和編碼。

FPGA中的邏輯塊通過AHB主信道和從信道以及APB從信道與CAP7E相連。 CAP7系列仍然是市場上唯一帶有AHB總線(可大幅提高系統(tǒng)性能)、基于ARM7處理器的微控制器。另外,移植到CAP7L之前,可用CAP7E-plus-FPGA進(jìn)行初期市場測試和概念驗證。

任何定制IP的HDL代碼都是用標(biāo)準(zhǔn)、供應(yīng)商特定或第三方FPGA設(shè)計工具開發(fā)而成。驗證后,客戶只需向Atmel提供寄存器傳輸級(RTL)網(wǎng)表,以便在CAP7L上的MP塊中進(jìn)行部署。(見圖6)

Atmel提供AT91CAP7X-DK開發(fā)套件,可用于硬件和軟件協(xié)同設(shè)計。套件包括了一塊主板,配有電源連接器、TFT彩色LCD顯示器,以及連接AT91CAP7定制型微控制器上外設(shè)組的接口。 主板的特色功能包括USB全速主控制器和USB 2.0高速設(shè)備、10/100以太網(wǎng)MAC、圖像傳感器接口、I2S音頻編解碼器、2.0A和2.0B CAN控制器、TFT LCD控制器、MCI、SSC、PWM、LCD和AC97控制器、SPI主控制器和從控制器、兩個USART、三個16位計時計數(shù)器,以及一個8-通道、10-位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 還配有一個SD/MMC存儲卡接口(MCI)和外部總線接口(EBI),支持SDRAM、帶誤碼糾錯功能(ECC)的NAND閃存,以及帶True IDE模式的CompactFlash(可連接到板載GByte-plus接口或包括USB記憶棒在內(nèi)的移動存儲器)。(見圖7)。主板還有一個DBGU串行通信端口、四個模擬輸入端口、一個次全速主控USB接口、兩個帶USB B連接器的附加USB設(shè)備PHY接口、兩個3.5mm的音頻插孔、帶三個狀態(tài)LED指示燈的三個3.省略實(shí)時內(nèi)核。 市場上有售的商業(yè)工具包括Green Hills(多IDE、TimeMachineTM、集成操作系統(tǒng))、IAR(C編譯器――Embedded WorkbenchTM)、ExpressLogic(實(shí)時操作系統(tǒng)――ThreadX?)和Micrium(實(shí)時操作系統(tǒng)――μCOS/II)。

2結(jié)論

第二代金屬可編程單元結(jié)構(gòu)(MPCF-II)技術(shù),為無晶圓廠芯片供應(yīng)商開發(fā)基于ARM處理器的定制型SoC提供了一種經(jīng)濟(jì)的解決方案,僅收取象征性NRE費(fèi)用,單位成本和性能媲美全定制型ASIC,而且無需支付許可費(fèi)。

半導(dǎo)體制造范文6

另外，全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商美國應(yīng)用材料公司于3月21日宣布，將投資8300萬美元在西安建立第一個產(chǎn)品開發(fā)中心。應(yīng)用材料公司CEO Michael Splinter表示：“我們在中國正由簡單的銷售和服務(wù)向技術(shù)開發(fā)和外包轉(zhuǎn)型。在建設(shè)開發(fā)中心的第一階段，公司將投入3300萬美元，隨后的第二階段，即未來的兩到五年內(nèi)，公司將再投入5000萬美元。

不管如何，這一切都表明中國的產(chǎn)業(yè)環(huán)境正處在一個極好的發(fā)展時期，對于下一步中國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展有積極的示范作用。

英特爾項目具有示范作用

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移是一個總趨勢。但是，之前向中國轉(zhuǎn)移的主要集中在芯片的后序封裝測試段，全球10大芯片制造商中幾乎都已在中國設(shè)有封裝基地。如英特爾在上海及成都分別就有三個封裝廠，總投資已達(dá)13億美元。至于芯片制造部分，美國一直控制以0.18微米為限，如今除了臺灣地區(qū)的臺積電及和艦在中國設(shè)廠之外，只有韓國的海力士與歐洲的意法在無錫合資新建一個存儲器芯片制造廠。

根據(jù)西方國家對于半導(dǎo)體技術(shù)的對華出口限制(瓦圣納條約)，英特爾在華可以采用小于0.18微米線寬的半導(dǎo)體工藝。這成為英特爾在華建廠的最大障礙，也是整個事件異常低調(diào)的原因。

英特爾的主流處理器已經(jīng)全部轉(zhuǎn)移到65納米生產(chǎn)工藝，今年下半年將進(jìn)入45納米量產(chǎn)階段。此次英特爾承諾在大連生產(chǎn)的是芯片組，是聯(lián)系計算機(jī)處理器與內(nèi)存芯片和輸入設(shè)備等的“紐帶”，采用的是上一代的90納米生產(chǎn)工藝。英特爾芯片組在2006年時營收為80億美元，英特爾在芯片組市場的主要競爭對手包括Nvidia和ATI，后者已經(jīng)成為其主要競爭對手AMD的旗下部門。

根據(jù)英特爾最近向美國證券交易委員會提交的文件，該公司2006年來自中國內(nèi)地和臺灣的營收超過121億美元，占其總營收354億美元中的34％。由于戴爾、Gateway、惠普及蘋果等廠商的大多數(shù)PC，90％以上的筆記本都由中國內(nèi)地和臺灣公司代工，因此在大連興建芯片制造工廠，在產(chǎn)業(yè)鏈配套方面具有十分重要的意義。

根據(jù)瓦圣納條約的原則，控制兩代以上的技術(shù)向中國出口似乎也能自圓其說。因為大連項目要執(zhí)行22個月，那時已進(jìn)入2009年，根據(jù)英特爾的技術(shù)路線圖，那時已進(jìn)入32納米時期。90納米完全可解釋為兩代以上的技術(shù)。

無論英特爾，還是海力士都是在中國興建獨(dú)資公司，其間并不存在任何技術(shù)轉(zhuǎn)讓問題，因此美國也不用擔(dān)心。加上中國在保護(hù)IP問題的認(rèn)識上也逐年提高，所以瓦圣納條約的精髓，在貿(mào)易和控制之間平衡也能得到妥善解決。可以預(yù)期，英特爾、應(yīng)用材料等世界頂級公司在中國的投資活動，將有示范及引導(dǎo)作用。尤其對于臺積電松江廠仍緊守O.18微米為限，可能喪失競爭能力。另外，隨著第5條12英寸芯片生產(chǎn)線在中國落戶，中國12英寸專業(yè)人才的競爭將更加激烈。

一切轉(zhuǎn)移都遵循著價值規(guī)律，即當(dāng)芯片制造業(yè)開始轉(zhuǎn)移中國時，表明其利潤點(diǎn)已不可能再維持很高，而轉(zhuǎn)移者將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈中附加值更高的部分。如IBM，摩托羅拉，NXP，安捷倫等都是如此。IBM是全球掌握IP最多的公司，然而它并不都自己使用，而進(jìn)行IP貿(mào)易，年營收已可達(dá)數(shù)億美元。

面對如此良好的契機(jī)，中國無疑應(yīng)積極吸收，以提升自身的競爭能力。歸根結(jié)底，產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移將永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，今天到中國，明天很可能又轉(zhuǎn)到印度或者越南。

發(fā)展本土半導(dǎo)體工業(yè)才是根本

發(fā)展工業(yè)離不開兩條路徑，首先積極開放，通過技術(shù)引進(jìn)站在高起點(diǎn)上。但這還不能獲得真正的先進(jìn)技術(shù)，需要通過消化，吸收才能使自身實(shí)力提高。此外，就是通過自行研發(fā)，可能慢一點(diǎn)，困難大點(diǎn)，但這才是中國工業(yè)發(fā)展的根本路徑。

因此，中國半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展不可陶醉于英特爾，或者日月光等在中國設(shè)多少廠，尤其是獨(dú)資廠。除了看似中國半導(dǎo)體工業(yè)產(chǎn)值能提高，解決部分就業(yè)，頂多培養(yǎng)了一批中下級人才。它們都把核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手中，實(shí)質(zhì)上對于中國半導(dǎo)體業(yè)本土化進(jìn)步，并無多少實(shí)質(zhì)性的幫助，可以比喻為僅交換了一個戰(zhàn)場的地點(diǎn)。

英特爾在中國興建的12英寸，90納米制程生產(chǎn)線，要到2010年才投產(chǎn)，中間的變數(shù)還可能很多。非常有可能是由8英寸升級改造至12英寸的二手設(shè)備芯片生產(chǎn)線。雖然英特爾中國區(qū)公共事務(wù)部總監(jiān)陸郝安博士對此持否定態(tài)度，再三表示“這完全是誤解，我們是在新的廠址，建新的工廠。”

最根本的還是“要創(chuàng)新，創(chuàng)新，再創(chuàng)新”。積極培育與壯大本土的半導(dǎo)體制造大廠，如中芯國際，華虹，宏力，華潤，先進(jìn)等。只有中國的芯片制造廠強(qiáng)大，有實(shí)力，才能更有效地支持國內(nèi)設(shè)計，封裝以及設(shè)備，材料，包括配套支持產(chǎn)業(yè)均衡地發(fā)展。

中國的芯片制造廠不能僅停留在實(shí)現(xiàn)盈利這一階段，而是要創(chuàng)立國際的品牌，有幾個在國際上能站得穩(wěn)的大廠。否則，在日益競爭的環(huán)境中，很易被對手?jǐn)D出市場。當(dāng)然，企業(yè)要盈利是首位，但是中國半導(dǎo)體業(yè)必須差異化，也需要有部分企業(yè)一定要有抱負(fù)，立足于行業(yè)的前列。所以中國半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，從策略上要培育多個如中芯國際式的企業(yè)，唯此中國半導(dǎo)體業(yè)才有真正的希望。最近連臺灣地區(qū)的廠商也坦陳中國要發(fā)展本土化的半導(dǎo)體封裝大廠。