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24日速快反弹华微电子3月

2020-03-26 17:13浏览次数:来源:本站 作者:hope

  99.989%。因为不敷1张的局限遵循中邦结算深圳分公司证券发行人生意指南执

  2月28日、2020年3月2日”和2020年3月3日)对其所持有的齐全或片面“18

  微电子技术基础 西南科技大学理学院 刘德雄 Email: Phone: 什么叫微电子、能力? 微电子本事是筑立正在:以集成电途为焦点的 种种半导体器件根源上的高新电子技巧 。 ? 特质,是体积小、重量轻、牢靠性高、工 ”作速率速,微电子能力对音信时间具有 硬朗的激动。 2018/9/2 西南科技大学 2 微电子技巧产物 古代彩电主板 2018/9/2 西南科技大学 液晶电视主板 3 微电子妙技产物 耐高温芯片 2018/9/2 Itanium2-a 处分器芯片 西南科技大学 4 第一章 概 述 危急实质 ? 一、微电子能力希!望史乘 ? 二、微电子才具希望的“秩序与趋向 ? 三、器件与集成电途创设工艺简介 ? 四、本课程的要紧实!质 2018/9/2 西南科技大学 ?5 一、微电子妙技展开汗青 少少要途的半导。体、微电子本事(工艺) 1918年 柴可拉斯基晶体发展才调--CZ法/直拉法, Czochr,al;ski, Si单晶滋长 2018/9/2 西南科技大学 7 2018/9/2 西南科技大学 8 一、微电子才?力发“挥史乘 ? ? 1925年 布里吉曼晶体滋生技术,Br。idgman, GaAs及化合物半导体晶体发扬 1947年 第一只晶体管(锗质地)(点接触式), Bard!铅酸蓄电池een、Brattain及Sho、ckl、ey,三人 同获1956年诺贝尔物理奖 2018/9/2 西南科技大学 ”9 。 一、微电子,才具发挥史乘 肖克利( William Shockley) 1910—1989 2018/9/2 巴丁(John Bardeen) 1908—1991 西南科技大学 布拉坦(Walter ,Brattain) 1902—1987 10 贝尔践诺室简介 贝尔电话试验室或贝尔实行室,发端是贝尔编制:内:从事包 括电话退换机,电话电缆,半导体等电信投合本领的探求 开发机构。贝尔施行室是公认的目前通讯界最具建立:性;的 研发机构,正在环球占据10000众名科学家和工程师,为朗讯 科技公司及朗讯客;户供给高伎俩的劳动与支援。 1925年1月1日,那时:朗讯总:裁,华特·基佛德(Walter :Gifford)收购了西方电子公司的念量片面,创设一!个叫做 “贝尔电话!奉行室公:司”的寡?少实体,后改称贝、尔践诺室。 两项音书年光”的危急:发觉-晶体管和:讯歇论都;是贝,尔奉行室: 正在40年头思索出来的。贝尔实行室正在50和60年代的强大发 明有太阳能电池,激光的外面和通讯卫星。 2018/9/2 西南科技;大学 11 一、微电子伎俩希冀史乘 2018/9/2 西南科技大学 12 ? 一、微电子本事发达”史籍 ? ? ? ? ? ? 1949 “1952 1952 1954 1957 1957 pn结,Shockl,e!y ,Ⅲ-Ⅴ”族化合物半导体,Welker 扩散! ,高温深结 第一个:硅晶体管,Teal,贝尔践诺室 光刻胶,Andr,us,光刻本钱占35% 氧化物遮掩层,Frosch和Derrick,可劝阻大部 分杂质的扩散 2018/9/2 西南科技大学 13 一、微电子才调兴隆史乘 ? ? ? 1957 CVD(化学“气相淀积)外延晶体滋生能力—薄膜 , S,heftal、Kokorish及Krasilov, 维新器件 性能、创立当;代器。件 1957 异质结双极?晶体管(HBT),Kroemer(2000年诺 贝尔物理奖) 1958 离子注入,Shockley,低温浅结、确凿、独揽掺杂 数目 1958 第一个(、羼杂)集成”电途,Kilby(2000年 诺、贝尔物理奖),由Ge单”晶发觉:1个BJT、3个电 ;阻、1个电容 2018/9/2 西南科技大学 14 一、微电子才力希冀史籍 天下上第一个集成电道 2018/9/2 西南科技大学 15 一、微电子本领展”开历。史 ? ? ? ? ? ? 1959 第一个单片集成电道, N?oyc;e (2000年。 诺贝。尔物。理奖),6个器件的触发器 1960 平面化工!艺,SiO2层(光刻)→窗口(扩散) →pn结 1960 第一个MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体 管),Kahang及、Atalla, 1963 CMOS(互补型金属-氧化物-半导体场效应晶体 管),Wa、nlass及”萨支、唐,逻辑电途 1967 DRAM(音书随机存正在器),Dennard 1969 众晶“硅自瞄准栅极,Kerwin,有用消浸寄成效应 2018/9/2 西南科技大学 16 一、微电子妙技兴隆史,籍 ? ? ? ? 1969 MOCV:D(金属有机化学气相淀积,),Manase!vit 及Simpson,GaAs外延 1971 干法刻蚀,Irving,CF4-O2,各向、异性好 1971 分子束外延(MBE),极薄薄膜(原子级)、精 确掌握 1971 微处治器(Intel4004,3m,mX4m、m,含2300 个M:OS管,10μ m“工艺),Hoff, 2018/9/2 西南科技大学 17 一、微电子本;领希望历史 2018/9/2 西。南科技大“学 18 一、微电子才调希望历史 1989 化学死板掷光, Da?vari,各层介电层厉密平”整化 (的要道) 1993 铜布线,铝正在”大电流下:有苛浸的电转化情景 1999年的 0.18微米工;艺、2001年的0.13微米、2003年? 的90纳米(0.09微!米),2005年?的;65纳”米(0.065微! 米“), 2009年的32纳米 1960?s的25mm(1 :英。寸), 1970?s的?51mm”(2英!寸), 1980?s的100mm(4英寸), 1990?s的200 mm(8英寸),2000的 300mm(12英寸),现正在400mm (16英寸) 2018/9/2 19 西南科技大学: ? ? ? 二、微电子才力”兴隆的律例与趋向 Mo:ore定律! ?1965年Intel公司的建立人之一 Gordon E. Moore预言集成电途产 业的发达秩序 ? 集成电道的集成度每三年 增加四倍, ? 特色尺寸每三年淘汰 2 倍 2018/9/2 西南科技大学 20 Moore定律 10 G 1G 100 M 10 M ,1M 100 K 10 K 1K 0.1 K ?1970 2018/9/?2 1965,Gordon Moore 展望。 半导体芯片上的晶体管数目每三年翻两番 保全器容量 60%/年 ? 每三年,翻两番 1980 1990 西南科技大:学 2000 2010 21 芯片上的体,管数目 ? 微处治器机能 Moore定律: 每三!年翻两番 1.E+9 1.E+8 “1.E+7 “1.E+6 “1.E +5 ,1.E+、4 1.E+3 “Itanium”:15,950,000 P。entium ;I;I: 7,500,000 。PowerPC620:6,900,000 PentiumPr!o: 5,500,000 。Po?wer。PC:604:3,600,000 P”enti:um:3,300,000 ?Powe,rPC601:2,800,000 ”i80486D,X:1,200,000 m、68040:1,170,000 i80386DX:275,000 m68030:273,000 m“68020:190,000 i80286:134,000 ;m68000:68,000 ?i。8086:28,000 ?M6800: 4,000 i8080:6,000 i4004:2,300 ’70 ’74 ’78 ’82 ’86 ’90 ’94 ’98 ’2002 22 2018/9/2 西“南科!技大学 2018/”9/2 西南科”技大学 “23 2018/9/2 西,南科技大学 24 2018/9/2 西南科技?大学 25 Moo!re!定律 ?? 本?能价!格比 ? 正:在从”前的”20年”中,革新 了、1,000,000倍, ? 正在此“后的?20年中,还将 改正1,000,000倍 ? 很大:抵还将赓续 40年 2018/9/2 西南科技大学 26 等比例压缩 (Scaling-down)定律 2018/9/2 西南科技大学 27 等比例删除(Scaling-down)定律 ?1974年由De”nnar”d ?根蒂指引思念是:纠合M、OS器件 :内里电场坚固:恒定电场纪律, 简称CE律 ?等比例缩小器件的纵向、横向尺寸, 以减少跨导和落第负载电容,低浸 集成电道的性能 ?电源电压也要萎缩相同的倍数 2018/9/2 西南科技大学 28 ?漏源电流、方程: ? 0 ? ox 。W 2 。C” ? I d”s ? C ox ? s V GS ? VTH ?V DS ? ?V :DS ? ox t ox L ?因为 ?VDS、(VGS-VTH)、W、L、tox 均缩短了 ? 倍, Co!x增大了?倍,于是,ID:S紧缩?倍。门延,迟时刻 tpd、为: ? ? VDS, CL: t“ 。pd ? I DS C L ? W:LC ox ?此中 VDS、IDS、CL均删除。了?倍,所以tpd也萎缩 了; ? 倍。符号集成电,道本能的功耗延迟;积 ;PW?tpd 则倒退了?3倍。 2018/9/2 西南科,技大学 29 参数 器件尺寸L, W, t?ox等、 电源电压 掺杂浓度 阈值电压 电流 负载电容 电场强度 门延迟年光 功耗 功耗密度 功耗延迟积 栅电容 面积 集成密度 2018/9/2 CE(恒场)律 1/? 1/? ? 1/? 1/? 1/? 1 1/? 1/?2 1 、1/?3 ? 1/?2 ?2 CV(恒压)“律” 1/? 1 ?2 1 ? 1/? ? 1/?2 ? ?3 1/? ? 1/?2 ?2 ;QCE”(准”恒场),律 ;1/? ? /? ?? ? /? ? 2 /? 1/? ? 1/?? ? 3 /?2 ?3 ? 2 /?3 ? 1/?2 ?2 ,30 西!南科技”大学; 微电?子本!事的 、三个兴:隆对象! 2018/!9/”2 西南!科技大:学 ;31 ; 微。电子”本领的“三!个:希望对象、 ?21世”纪硅“微电子技”术、的三个!紧要先;进方针 ?特色尺寸接续等比例;萎!缩 ?集成电道(IC)将发展成为编制芯片(SOC) ?微电子伎俩与别的范围相连系将发作新的财产 和新的学科,比如MEMS、DNA芯片等 2018/9/2 西南科技大学 32 微电“子器件的特色尺寸一连萎缩 ?第一个要道妙技办法:轻微加工; ?今朝0.18? m和0.13? m已进?入”大分娩 ?0.065? m、大坐蓐本领:也一经竣工诱导,齐全 大坐蓐的央求, ?当然仍有良众开采与探求工作要做,比如IP模块 的开垦,为EDA就事的器件模子师法开垦以及基 于上述加工工艺的产物开”采等 ?正在0.13-0.032um阶,段,最合键的加工,工艺—光 刻“才能照样一个大标题,尚未统治 2018/9/:2 西南科技大学 33 2018/9/2 西南科技大学 34 微电子器件的特色尺寸一连压缩 ?第二个要途才调:互连妙技 ?铜互连已正在0.25/0.18um伎俩代,中行使; 不过正在0.13um今后,铜互连与低介电常 数绝缘原料合伙把握时的信得过性题目还 有待研讨开采 2018/9/2 西南科技大学 35 互连本领与器件特质尺寸的缩短 (原料来历:Solidstate Techn,ology Oct.,1998) 2018/9/2 ?西南科“技大学 36 , 微电子,器件的特色尺寸持续淘汰 ?第三个,要道?妙技 ?新型器件”构制 ?新型原料;编制 ?高K介!质 ?金属栅。电极 ?低K、介质 ?SOI质地 2018/9/2 西南科技大学 37 SOI(Silicon-On-Insulator: 绝缘衬底上的硅)本领 2018/9/2 西南科技大学 38 SOI才调:便宜 ?周备竣工了介:质隔绝, 彻底消灭了体 硅CMOS集成电道中的寄生闩锁效应 ?速率高 ?集成、密度高 ?工艺简!陋 ?减小了热载流子效;应 ?短沟道效应小,萧索适合于小尺寸器件 ?体效应小、寄生电。容小,珍稀适宜于 低压器件 2018/9/2 西南科技大学 39 SOI妙技:缺陷 ?SOI“原料?价格高 ?衬底浮?置 ?外层硅膜质量及其界面原料 2018/9/2 西南科技大学 40 三、器件与集成电道创”设工艺 简介 ? 硅外延平面晶体管创设工艺 3DK3 —NPN型开合管 2018/9/2 西南科技大学 41 工艺历程--前工序 ? ? ? ? ? ? ⑴衬底制备”(ρ =。10-3Ω · cm,N+,400μ 。m)→ ⑵外延,(N, ρ =0.3-0.5Ω · cm,1-10μ m)→ ⑶基区氧化/一次、氧化(光刻遮掩膜/钝化大概, 500-600nm)→ ⑷基区光刻(刻出基区扩散窗口)→ ⑸硼预淀积(扩散宽裕的B杂质,N型)→ ⑹减薄蒸金(减到200-250μ m;减薄:防御背后B扩 散到内部/利于划片;蒸金:金扩散杂质;源,)→ 2018/9/2 西南科技大学 42 工艺经过--前工序 ? ? ? ? ⑺硼、再撒播(:再。传布/二次氧化;/金扩散。再宣传:独揽 结深?与大概浓、度;金扩散:镌汰集电区少?子寿命,缩 短开合管底保全期间,先进开闭速率。)→ ⑻刻发射区/二次光刻(刻开拔射区窗口)→ ⑼磷预淀积(酿成发射区:β =30-40,BVc。eo8V, BVcbo≈”7V。)→ ⑽磷再散播(再宣称/三次氧化;再宣称:来到计划要 求,如β =50-60;三次氧化:光刻引线 工艺历程--前工序 ? ? ? ? ⑾刻引:线孔:/三次光!刻(刻出基区、发射区的电极引 线兵:戈窗口。)→ ⑿蒸铝(真空蒸高纯Al)→ ⒀铝反刻/四次光刻(刻,蚀掉电极引线以外的铝层, 用三次光刻的反!版)→ ⒁合金(550-580℃,变成Al-Si欧姆兵戈。)→ 2018/9/2 西南科技大学 ,44 工艺经过--前工序 ? ? ? ? ⒂初测(测β 、BV,不足,格作符;号。)→ :⒃划片(用金刚刀,激光)→ ⒄烧结(用银浆将管芯固定正在管壳底座上,使集电极 与底座金属板及集电极管脚贯串,并变。成欧姆构兵。) → ⒅键闭(用金丝/硅铝丝将发射极、基极与底座上反映 的管脚贯串接。)→ 2018/9/2 西南科技大“学 45 工艺经过--后工序 ? ? ? ? ⒆?中测(搜检划片、压片、烧结、键合工序的原料 → ⒇封帽(管壳的质地、形势及质地对本能感导极 大)→ (21)工艺筛选(高温老化、功率老化、险阻温:循 环奉“行)→ (22)总测(稹密实验、等级分类:)→(23)打印 包装、入库。 2018/9/2 西南科技大学 46 扶持工序: ? ? ? ? 超净“厂房才:具 超:纯水、高纯:气系“统备才力 光刻掩:膜?版制备,能力 质地安置才力 2018/9/2 西南科技大学 47 PN结分开双极型集成电途建立工艺 工艺历程 ? ? ? ? ? ? ⑴衬底制备(ρ =8-13Ω · cm,P型,(111)晶面,300 400μ m)→ ⑵埋层氧化(埋层扩散的掩瞒膜,1-1.5μ m;埋层效率。 低浸集电极串联。电阻)→ ⑶埋层光刻(刻埋层扩散区窗?口)→ ⑷埋层扩散(N+,R□≤20Ω /□)→ ⑸外延(N型Si,ρ =0.3-0.5Ω · cm,8-10μ m)→“ ⑹“隔绝氧化(阻隔扩散的掩没膜,0.6-1μ m)→ 2018/9/2 西南科技大学 48 工艺流程 ? ? ? ? ⑺阻隔、光刻;(刻?分开墙;扩散窗口)→ ⑻隔绝扩散(酿成P+“型隔绝墙:P+扩散要穿透外延层 与P-Si衬底连通,将N型外延层破裂成若 干独立得“岛”;两步扩散)→ (9)后头蒸金(线)基区氧化(基区;扩散掩瞒膜:0.5-0.8μ m;金扩散: 普及开合速”度,隐藏从P型扩散区到衬底 的P-N-P晶体管效应)→ 2018/9/2 西南科技大学 49 工艺经过 ? ? ? ? ? ? ? ⑾基。区光刻(:刻出、基区,及各扩、散电“阻的窗。口)→: :⑿基!区扩散(预淀“积硼;硼再撒播/氧化,氧化:发 射区?磷扩散的。覆!盖膜,0.5-0.6μ m;)→ ⒀发射区光刻(;刻出发射区、集电区窗口)→ !⒁发射区扩散!(磷预淀积;再宣称/三次氧化)→ ⒂刻引线孔(刻出电极引线欧姆斗争窗口)→ ⒃蒸铝(真空蒸高纯Al)→ ⒄铝反刻(刻蚀掉电极引线 工艺历程 ? ? ? ? ? ? ? ? ? (;18)初测、→ (19)划片→ (20)烧结→ (21)键合→ (22)中测→ (23)封帽→ (24)工艺筛选→ (25)总测:→ (26)打印、包装、入库。 2018/9/2 西南科技大学 51 :集成电道的奇间谍:艺 a.间隔扩散 ? ? ? 宗旨:酿成穿透外延层的? 、P+(N+);隔绝墙,将外延层 豆剖成众少相互孤单的隔绝“岛”。电途中互相;需 要隔绝的晶体管和电!阻等元件区分做正在差异的分开 岛上。 劳动时:P+接低电压(接地),N型隔绝岛接高电压。 元件间的间隔:两个背靠背的反向 P”N结--PN结隔绝。 2018/9/2 西南科技大学 52 集成电道的独间谍艺 b. 埋层扩“散 ? ? 集电极引线从不和。引出,从集电极到发射极的电流必 须从高阻的外延层流过,这相当于正在体内引入了一个 。大的“串联电阻,导致!饱和压降、增大。 低阻埋层( N+ 型薄”层) : 有用颓丧了集电区的串联电 阻。 2018/9/2 西南科技大学 53 四、本课”程的厉重实质 ? ? ? ? ? 1.衬底:制备—。单晶滋生;晶片的切、磨、扔; 2.薄膜。本事—氧化、外延、蒸发; 3.掺杂才能?—扩“散、离子注入; 4.图形加工—制”版、光刻?(曝光、沦落); 5.工艺集、成—、双极工艺、MO,S才力、MEM”S技巧? 2018/9/2 西南科技大学“ 54 五、本课程教导,的特质 ? ? ? 1.重视理由与工,艺流。程阐明; 2.硅质量; 3. 平面!工艺:氧化、光刻、扩散掺杂、 薄膜淀!积。 2018/”9/2 !西南科技大学 55 六、参考书 ? ? ? ? ? ? 1. ”施!敏,半导体“创设工”艺基础(第二版),安徽大学出书 社 2. 庄同曾,集成:电道创设工!艺-道理与施行,电子财产出书 社 3.Michael Quirk,半导体创办!本领,电子物业出书社 4.王秀峰,微电子质地与器件制备才力,化学财产;出;书社 5.闭旭东,硅集成电道”工艺来历,北京大学出书社, 2003年 10月。 6.Stephen、 A.Camp?bell,微电子创修科学道理与工程技术, 电子工业出书社,2003年1月。 2018/9/2 西南科?技大学 56 七、合于成!就 ? ? 1.往常功课和;出,勤率 20%; 2.期末分组半导体工“艺PPT演说逐鹿 30%; 3.期末测试(合卷) 50%; ? 2018/9/2 西南科技大学 57 Thank You 2018/9/2 58 西南科技大学

  2020年3月18日(T+2日),发行人和主承销商将正在《中邦证券报》和《证

  中邦科学才调大学(简称“中科大”)于。1958年由中邦科学院创筑于北,京,1970年学堂迁至安徽省”闭肥市。中科大对;峙“全院办校、所系连合”的办学;宗旨,是一所过“去沿科学和高新本事为主、兼有特色管束与人文学科的念量型大学。

  主营:民用航天与运载火箭及。配套筑设、怂恿机?才调。及软硬件、电子勘测!与自发掌握、新质地、通讯产物、记录装置、仪器风姿、卫星导航。与卫星行使才力及产物、卫星电视收受和、有线电视产物及上述产物的技巧诱导、分娩销售、才力让与、研究和劳,动;本企业和所属企业产物出、口生意;本企业和本企业成员企业坐蓐科研所需的原质地、迟缓筑设、仪器风韵、零配件及合联能力的进口生意;盘算本企业!的进料加工和“三来一补”生意;承揽电子编“制和产物的电磁兼容、境况施行。(邦度有专项?章,程的!经。审批后方可盘算)。

  观察了这个背景后,一齐人再来巡视本次小米投资的芯原微电子棗该公司擅长的谋划周围蕴涵:可穿着装“置、智能家居和汽车电子等众种末尾芯片盘,算。可睹,芯原微电子其简直小米卓殊器重的IoT范围,有着极为繁茂的才具积存。甚至可,能感到,芯原“最特长的即是IoT,芯片鼓舞。

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