時(shí)間：2023-03-13 11:24:55
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1.雙嵌入式銅互連工藝
隨著芯片集成度的不斷提高，銅已經(jīng)取代鋁成為超大規(guī)模集成電路制造中的主流互連技術(shù)。作為鋁的替代物，銅導(dǎo)線可以降低互連阻抗，降低功耗和成本，提高芯片的集成度、器件密度和時(shí)鐘頻率。
由于對(duì)銅的刻蝕非常困難，因此銅互連采用雙嵌入式工藝，又稱雙大馬士革工藝(Dual Damascene)，如圖1所示，1)首先沉積一層薄的氮化硅(Si3N4)作為擴(kuò)散阻擋層和刻蝕終止層，2)接著在上面沉積一定厚度的氧化硅(SiO2)，3)然后光刻出微通孔(Via)，4)對(duì)通孔進(jìn)行部分刻蝕，5)之后再光刻出溝槽(Trench)，6)繼續(xù)刻蝕出完整的通孔和溝槽，7)接著是濺射(PVD)擴(kuò)散阻擋層(TaN/Ta)和銅種籽層(Seed Layer)。Ta的作用是增強(qiáng)與Cu的黏附性，種籽層是作為電鍍時(shí)的導(dǎo)電層，8)之后就是銅互連線的電鍍工藝，9)最后是退火和化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，對(duì)銅鍍層進(jìn)行平坦化處理和清洗。
圖1 銅互連雙嵌入式工藝示意圖
電鍍是完成銅互連線的主要工藝。集成電路銅電鍍工藝通常采用硫酸鹽體系的電鍍液，鍍液由硫酸銅、硫酸和水組成，呈淡藍(lán)色。當(dāng)電源加在銅(陽極)和硅片(陰極)之間時(shí)，溶液中產(chǎn)生電流并形成電場(chǎng)。陽極的銅發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成銅離子和電子，同時(shí)陰極也發(fā)生反應(yīng)，陰極附近的銅離子與電子結(jié)合形成鍍?cè)诠杵砻娴你~，銅離子在外加電場(chǎng)的作用下，由陽極向陰極定向移動(dòng)并補(bǔ)充陰極附近的濃度損耗，如圖2所示。電鍍的主要目的是在硅片上沉積一層致密、無孔洞、無縫隙和其它缺陷、分布均勻的銅。
圖2 集成電路電鍍銅工藝示意圖
2. 電鍍銅工藝中有機(jī)添加劑的作用
由于銅電鍍要求在厚度均勻的整個(gè)硅片鍍層以及電流密度不均勻的微小局部區(qū)域(超填充區(qū))能夠同時(shí)傳輸差異很大的電流密度，再加上集成電路特征尺寸不斷縮小，和溝槽深寬比增大，溝槽的填充效果和鍍層質(zhì)量很大程度上取決于電鍍液的化學(xué)性能，有機(jī)添加劑是改善電鍍液性能非常關(guān)鍵的因素，填充性能與添加劑的成份和濃度密切相關(guān)，關(guān)于添加劑的研究一直是電鍍銅工藝的重點(diǎn)之一[1，2]。目前集成電路銅電鍍的添加劑供應(yīng)商有Enthone、Rohm&Haas等公司，其中Enthone公司的ViaForm系列添加劑目前應(yīng)用較廣泛。ViaForm系列包括三種有機(jī)添加劑:加速劑(Accelerator)、抑制劑(Suppressor)和平坦劑(Leverler)。當(dāng)晶片被浸入電鍍槽中時(shí)，添加劑立刻吸附在銅種籽層表面，如圖3所示。溝槽內(nèi)首先進(jìn)行的是均勻性填充，填充反應(yīng)動(dòng)力學(xué)受抑制劑控制。接著，當(dāng)加速劑達(dá)到臨界濃度時(shí)，電鍍開始從均勻性填充轉(zhuǎn)變成由底部向上的填充。加速劑吸附在銅表面，降低電鍍反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)勢(shì)，促進(jìn)快速沉積反應(yīng)。當(dāng)溝槽填充過程完成后，表面吸附的平坦劑開始發(fā)揮作用，抑制銅的繼續(xù)沉積，以減小表面的粗糙度。
加速劑通常是含有硫或及其官能團(tuán)的有機(jī)物，例如聚二硫二丙烷磺酸鈉(SPS)，或3-巰基丙烷磺酸(MPSA)。加速劑分子量較小，一般吸附在銅表面和溝槽底部，降低電鍍反應(yīng)的電化學(xué)電位和陰極極化，從而使該部位沉積速率加快，實(shí)現(xiàn)溝槽的超填充。
抑制劑包括聚乙二醇(PEG)、聚丙烯二醇和聚乙二醇的共聚物，一般是長(zhǎng)鏈聚合物。抑制劑的平均相對(duì)分子質(zhì)量一般大于1000，有效性與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，擴(kuò)散系數(shù)低，溶解度較小，抑制劑的含量通常遠(yuǎn)大于加速劑和平坦劑。抑制劑一般大量吸附在溝槽的開口處，抑制這部分的銅沉積，防止出現(xiàn)空洞。在和氯離子的共同作用下，抑制劑通過擴(kuò)散-淀積在陰極表面上形成一層連續(xù)抑制電流的單層膜，通過阻礙銅離子擴(kuò)散來抑制銅的繼續(xù)沉積。氯離子的存在，可以增強(qiáng)銅表面抑制劑的吸附作用，這樣抑制劑在界面處的濃度就不依賴于它們的質(zhì)量傳輸速率和向表面擴(kuò)散的速率。氯離子在電鍍液中的含量雖然只有幾十ppm，但對(duì)銅的超填充過程非常重要。如果氯濃度過低，會(huì)使抑制劑的作用減弱;若氯濃度過高，則會(huì)與加速劑在吸附上過度競(jìng)爭(zhēng)。
平坦劑中一般含有氮原子，通常是含氮的高分子聚合物，粘度較大，因此會(huì)依賴質(zhì)量運(yùn)輸，這樣在深而窄的孔內(nèi)與加速劑、抑制劑的吸附競(jìng)爭(zhēng)中沒有優(yōu)勢(shì)，但在平坦和突出的表面，質(zhì)量傳輸更有效。溝槽填充完成后，加速劑并不停止工作，繼續(xù)促進(jìn)銅的沉積，但吸附了平坦劑的地方電流會(huì)受到明顯抑制，可以抑制銅過度的沉積。平坦劑通過在較密的細(xì)線條上方抑制銅的過度沉積從而獲得較好的平坦化效果，保證了較小尺寸的圖形不會(huì)被提前填滿，有效地降低了鍍層表面起伏。
在銅電鍍過程中，對(duì)填充過程產(chǎn)生影響的主要是加速劑、抑制劑和氯離子，填充過程完成后對(duì)鍍層表面粗糙度產(chǎn)生影響的主要是平坦劑。銅電鍍是有機(jī)添加劑共同作用的結(jié)果，它們之間彼此競(jìng)爭(zhēng)又相互關(guān)聯(lián)。為實(shí)現(xiàn)無空洞和無缺陷電鍍，除了改進(jìn)添加劑的單個(gè)性能外，還需要確定幾種添加劑同時(shí)存在時(shí)各添加劑濃度的恰當(dāng)值，使三者之間互相平衡，才能達(dá)到良好的綜合性能，得到低電阻率、結(jié)構(gòu)致密和表面粗糙度小的銅鍍層。
盡管使用有機(jī)添加劑可實(shí)現(xiàn)深亞微米尺寸的銅電鍍，但往往會(huì)有微量的添加劑被包埋在銅鍍層中。對(duì)于鍍層來說，這些雜質(zhì)可能會(huì)提高電阻系數(shù)，并且使銅在退火時(shí)不太容易形成大金屬顆粒。
圖3 電鍍銅表面添加劑作用示意圖
A= Accelerator S= Suppressor
L= Leveler Cl= Chloride Ion
電鍍過程中添加劑不斷地被消耗，為了保證鍍層的品質(zhì)，需要隨時(shí)監(jiān)控添加劑的濃度。目前主要使用閉環(huán)的循環(huán)伏安剝離法(Cylic Voltammetric Stripping，CVS)來監(jiān)測(cè)電鍍液的有機(jī)添加劑含量。CVS測(cè)量?jī)x器的主要供應(yīng)商是美國(guó)ECI公司。CVS盡管硬件成本低，但它很難反映出幾種添加劑組分濃度同時(shí)改變的準(zhǔn)確情況，高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)分析技術(shù)有望能替代CVS。
3.脈沖電鍍和化學(xué)鍍
在銅互連中的應(yīng)用
在目前的集成電路制造中，芯片的布線和互連幾乎全部是采用直流電鍍的方法獲得銅鍍層。但直流電鍍只有電流/電壓一個(gè)可變參數(shù)，而脈沖電鍍則有電流/電壓、脈寬、脈間三個(gè)主要可變參數(shù)，而且還可以改變脈沖信號(hào)的波形。相比之下，脈沖電鍍對(duì)電鍍過程有更強(qiáng)的控制能力。最近幾年，關(guān)于脈沖電鍍?cè)诩呻娐枫~互連線中的應(yīng)用研究越來越受到重視[3，4]。
脈沖電鍍銅所依據(jù)的電化學(xué)原理是利用脈沖張馳增加陰極的活化極化，降低陰極的濃差極化，從而改善鍍層的物理化學(xué)性能。在直流電鍍中，由于金屬離子趨近陰極不斷被沉積，因而不可避免地造成濃差極化。而脈沖電鍍?cè)陔娏鲗?dǎo)通時(shí)，接近陰極的金屬離子被充分地沉積;當(dāng)電流關(guān)斷時(shí)，陰極周圍的放電離子又重新恢復(fù)到初始濃度。這樣陰極表面擴(kuò)散層內(nèi)的金屬離子濃度就得到了及時(shí)補(bǔ)充，擴(kuò)散層周期間隙式形成，從而減薄了擴(kuò)散層的實(shí)際厚度。而且關(guān)斷時(shí)間的存在不僅對(duì)陰極附近濃度恢復(fù)有好處，還會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)沉積層有利的重結(jié)晶、吸脫附等現(xiàn)象。脈沖電鍍的主要優(yōu)點(diǎn)有:降低濃差極化，提高了陰極電流密度和電鍍效率，減少氫脆和鍍層孔隙;提高鍍層純度，改善鍍層物理性能，獲得致密的低電阻率金屬沉積層。
除了電鍍以外，還有一種無需外加電源的沉積方式，這就是化學(xué)鍍。化學(xué)鍍不同于電鍍，它是利用氧化還原反應(yīng)使金屬離子被還原沉積在基板表面，其主要特點(diǎn)是不需要種籽層，能夠在非導(dǎo)體表面沉積，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)鍍目前在集成電路銅互連技術(shù)中的應(yīng)用主要有:沉積CoWP等擴(kuò)散阻擋層和沉積銅種籽層。最近幾年關(guān)于化學(xué)鍍銅用于集成電路銅互連線以及溝槽填充的研究亦成為一大熱點(diǎn)，有研究報(bào)道通過化學(xué)鍍同樣可以得到性能優(yōu)良的銅鍍層[5，6]。但是化學(xué)鍍銅通常采用甲醛做為還原劑，存在環(huán)境污染的問題。
4.銅互連工藝發(fā)展趨勢(shì)
使用原子層沉積(ALD ，Atomic Layer Deposition)技術(shù)沉積阻擋層和銅的無種籽層電鍍是目前銅互連技術(shù)的研究熱點(diǎn)[7]。
在當(dāng)前的銅互連工藝中，擴(kuò)散阻擋層和銅種籽層都是通過PVD工藝制作。但是當(dāng)芯片的特征尺寸變?yōu)?5nm或者更小時(shí)，擴(kuò)散阻擋層和銅種籽層的等比例縮小將面臨嚴(yán)重困難。首先，種子層必須足夠薄，這樣才可以避免在高縱寬比結(jié)構(gòu)上沉積銅時(shí)出現(xiàn)頂部外懸結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生空洞;但是它又不能太薄。其次，擴(kuò)散層如果減薄到一定厚度，將失去對(duì)銅擴(kuò)散的有效阻擋能力。還有，相對(duì)于銅導(dǎo)線，阻擋層橫截面積占整個(gè)導(dǎo)線橫截面積的比例變得越來越大。但實(shí)際上只有銅才是真正的導(dǎo)體。例如，在65nm工藝時(shí)，銅導(dǎo)線的寬度和高度分別為90nm和150nm，兩側(cè)則分別為10nm。這意味著橫截面為13，500 nm2的導(dǎo)線中實(shí)際上只有8，400 nm2用于導(dǎo)電，效率僅為62.2%[7]。
目前最有可能解決以上問題的方法是ALD和無種籽電鍍。使用ALD技術(shù)能夠在高深寬比結(jié)構(gòu)薄膜沉積時(shí)具有100%臺(tái)階覆蓋率，對(duì)沉積薄膜成份和厚度具有出色的控制能力，能獲得純度很高質(zhì)量很好的薄膜。而且，有研究表明:與PVD阻擋層相比，ALD阻擋層可以降低導(dǎo)線電阻[7]。因此ALD技術(shù)很有望會(huì)取代PVD技術(shù)用于沉積阻擋層。不過ALD目前的缺點(diǎn)是硬件成本高，沉積速度慢，生產(chǎn)效率低。
此外，過渡金屬-釕可以實(shí)現(xiàn)銅的無種籽電鍍，在釕上電鍍銅和普通的銅電鍍工藝兼容。釕的電阻率(~7 μΩ-cm)，熔點(diǎn)(~2300℃)，即使900℃下也不與銅發(fā)生互熔。釕是貴金屬，不容易被氧化，但即使被氧化了，生成的氧化釕也是導(dǎo)體。由于釕對(duì)銅有一定的阻擋作用，在一定程度上起到阻擋層的作用，因此釕不僅有可能取代擴(kuò)散阻擋層常用的Ta/TaN兩步工藝，而且還可能同時(shí)取代電鍍種籽層，至少也可以達(dá)到減薄阻擋層厚度的目的。況且，使用ALD技術(shù)沉積的釕薄膜具有更高的質(zhì)量和更低的電阻率。但無種籽層電鍍同時(shí)也為銅電鍍工藝帶來新的挑戰(zhàn)，釕和銅在結(jié)構(gòu)上的差異，使得釕上電鍍銅與銅電鍍并不等同，在界面生長(zhǎng)，沉積模式上還有許多待研究的問題。
5.結(jié)語
銅互連是目前超大規(guī)模集成電路中的主流互連技術(shù)，而電鍍銅是銅互連中的關(guān)鍵工藝之一。有機(jī)添加劑是銅電鍍工藝中的關(guān)鍵因素，各種有機(jī)添加劑相互協(xié)同作用但又彼此競(jìng)爭(zhēng)，恰當(dāng)?shù)奶砑觿舛饶鼙ＷC良好的電鍍性能。在45nm或更小特征尺寸技術(shù)代下，為得到低電阻率、無孔洞和缺陷的致密銅鍍層，ALD和無種籽電鍍被認(rèn)為是目前最有可能的解決辦法。此外，研究開發(fā)性能更高的有機(jī)添加劑也是途徑之一，而使用新的電鍍方式(比如脈沖電鍍)也可能提高銅鍍層的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的知識(shí)密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè),它不僅要求有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,還要求具有很深的文化底蘊(yùn)。集成電路產(chǎn)業(yè)由集成電路設(shè)計(jì)、掩模、集成電路制造、封裝、測(cè)試、支撐等環(huán)節(jié)組成。隨著集成電路技術(shù)的提升、市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大以及資金投入的大幅提高,專業(yè)化分工的優(yōu)點(diǎn)日益體現(xiàn)出來,集成電路產(chǎn)業(yè)從最初的一體化IDM,逐漸發(fā)展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設(shè)計(jì)(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測(cè)試、設(shè)備與材料支撐等專業(yè)公司。
國(guó)家始終把集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。2000年國(guó)家18號(hào)文件(《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》)出臺(tái)后,為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2005年國(guó)家制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個(gè)國(guó)家重大專項(xiàng),其中兩個(gè)涉及到集成電路行業(yè),一個(gè)是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”,另外一個(gè)則是“集成電路成套工藝、重大設(shè)備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國(guó)家出臺(tái)的《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整與振興規(guī)劃》明確提出:加大鼓勵(lì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策實(shí)施力度,立足自主創(chuàng)新,突破關(guān)鍵技術(shù),要加大投入,集中力量實(shí)施集成電路升級(jí),著重建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系。
無錫是中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn),曾作為國(guó)家南方微電子工業(yè)基地,先后承擔(dān)國(guó)家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經(jīng)過近20年的不斷發(fā)展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),而且培育和引進(jìn)了一批骨干企業(yè),有力地推動(dòng)了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2000年,無錫成為國(guó)家科技部批準(zhǔn)的7個(gè)國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個(gè)由國(guó)家發(fā)改委認(rèn)定的國(guó)家微電子高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地,進(jìn)一步確立了無錫在中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)勢(shì)地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,微電子工業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)電子支撐,又引來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。
發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)無錫新區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、支撐經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)騰飛、提升創(chuàng)新型城市地位、提高城市綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。無錫新區(qū)應(yīng)當(dāng)抓住從世界金融危機(jī)中回暖和建設(shè)“感知中國(guó)中心”的發(fā)展機(jī)遇,以優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、重視和引進(jìn)晶圓制造業(yè)、優(yōu)化發(fā)展封測(cè)配套業(yè)、積極扶持支撐業(yè)為方向,加大對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)和扶持,加快新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園的建設(shè),加強(qiáng)高端人才的集聚和培育,實(shí)現(xiàn)無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國(guó)真正的集成電路集聚區(qū)、世界集成電路的高地、打造‘中國(guó)IC設(shè)計(jì)第一區(qū)’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實(shí)現(xiàn)新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
2新區(qū)超大規(guī)模集成電路園
(2010年-2012年)行動(dòng)計(jì)劃
2.1 指導(dǎo)思想
全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,緊跟信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的世界潮流,以積極扶持、引導(dǎo)現(xiàn)有存量企業(yè)為基礎(chǔ),以引進(jìn)和孵化為手段,以重點(diǎn)項(xiàng)目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進(jìn)力度,提高市場(chǎng)化運(yùn)行程度,強(qiáng)攻設(shè)計(jì)業(yè),壯大制造業(yè),構(gòu)建集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、系統(tǒng)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)支撐于一體的完整IC產(chǎn)業(yè)鏈,建成“東方硅谷”。
2.2 發(fā)展目標(biāo)
從2010年到2012年,無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)年均引進(jìn)企業(yè)數(shù)15家以上,期內(nèi)累計(jì)新增規(guī)范IC企業(yè)40家,期末產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)120家以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增長(zhǎng)25%以上,2012年目標(biāo)400億元,到2015年,全區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到800億元,占全國(guó)比重達(dá)20%以上。年均引進(jìn)和培養(yǎng)中、高級(jí)IC人才600名,期內(nèi)累計(jì)新增2000名,期末專業(yè)技術(shù)高端人才存量達(dá)3000名。
2.3 主要任務(wù)
2.3.1 重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域
按照“優(yōu)先發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)業(yè),重點(diǎn)引進(jìn)晶圓制造業(yè),優(yōu)化提升封裝測(cè)試業(yè),積極扶植支撐業(yè)”的基本思路,繼續(xù)完善和落實(shí)產(chǎn)業(yè)政策,加強(qiáng)公共服務(wù),提升自主創(chuàng)新能力,推進(jìn)相關(guān)資源整合重組,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展,形成無錫市集成電路產(chǎn)業(yè)最集中區(qū)域。
2.3.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局
集成電路產(chǎn)業(yè)是無錫新區(qū)區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全市70%以上,按照“區(qū)域集中、產(chǎn)業(yè)集聚、發(fā)展集約”的原則,高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和建設(shè)新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園,引導(dǎo)有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)園區(qū),由園區(qū)的骨干企業(yè)作龍頭,帶動(dòng)和盤活區(qū)域產(chǎn)業(yè),增強(qiáng)園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間的互動(dòng)配合,不斷補(bǔ)充、豐富、完善和加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),形成具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的產(chǎn)業(yè)集群,成為無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體工程。
無錫新區(qū)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園位于無錫新區(qū),距離無錫碩放機(jī)場(chǎng)15公里,距無錫新區(qū)管委會(huì)約3公里。
超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)總規(guī)劃面積3平方公里,規(guī)劃區(qū)域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國(guó)道和滬寧高速公路,南至新二路。園區(qū)規(guī)劃主體功能區(qū)包括制造業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)孵化區(qū)、設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化總部經(jīng)濟(jì)區(qū)、設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化配套服務(wù)區(qū)等,占地共700畝,規(guī)劃基礎(chǔ)配套區(qū)包括建設(shè)園內(nèi)干道網(wǎng)和開放式對(duì)外交通網(wǎng)絡(luò),同步配套與發(fā)展IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的寬帶網(wǎng)絡(luò)中心、國(guó)際衛(wèi)星中心、國(guó)際培訓(xùn)中心等,按照?qǐng)@內(nèi)企業(yè)人群特點(diǎn),規(guī)劃高端生活商務(wù)區(qū)。
園區(qū)目前已有國(guó)內(nèi)最大工藝最先進(jìn)的集成電路制造企業(yè)海力士恒億半導(dǎo)體,南側(cè)有KEC等集成電路和元器件制造、封測(cè)企業(yè)。園區(qū)的目標(biāo)是建成集科研教育區(qū)、企業(yè)技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易區(qū)、企業(yè)孵化區(qū)、規(guī)模企業(yè)獨(dú)立研發(fā)區(qū)和生活服務(wù)區(qū)于一體的高標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際化的集成電路專業(yè)科技園區(qū),作為承接以IC設(shè)計(jì)業(yè)為主體、封測(cè)、制造、系統(tǒng)方案及支撐業(yè)為配套的企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主要載體。支持跨國(guó)企業(yè)全球研發(fā)中心、技術(shù)支持中心、產(chǎn)品系統(tǒng)方案及應(yīng)用、上下游企業(yè)交流互動(dòng)、規(guī)模企業(yè)獨(dú)立研發(fā)配套設(shè)施、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、產(chǎn)品營(yíng)銷網(wǎng)點(diǎn)、國(guó)際企業(yè)代表處等的建設(shè),組建“類IDM”的一站式解決方案平臺(tái)。
2.3.3 主要發(fā)展方向與任務(wù)
(1)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)
集成電路設(shè)計(jì)是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭,是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中最具引領(lǐng)和帶動(dòng)作用的環(huán)節(jié),處于集成電路價(jià)值鏈的頂端。國(guó)家對(duì)IC產(chǎn)業(yè)、特別是IC設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展的政策扶持為集成電路發(fā)展IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)提供了良好的宏觀政策環(huán)境。“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”與“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個(gè)重大專項(xiàng)的第一、二位,說明政府對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的高度重視。這兩個(gè)重大專項(xiàng)實(shí)施方案的通過,為IC設(shè)計(jì)企業(yè)提升研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術(shù)提供了發(fā)展機(jī)遇。新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要密切結(jié)合已有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流,進(jìn)一步促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和整體規(guī)模,實(shí)現(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)新一輪超常規(guī)的發(fā)展。
1)、結(jié)合現(xiàn)有優(yōu)勢(shì),做大做強(qiáng)以消費(fèi)類為主的模擬芯片產(chǎn)業(yè)。
無錫集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步早,基礎(chǔ)好,實(shí)力強(qiáng)。目前,無錫新區(qū)積聚了60余家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),包括國(guó)有企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、民營(yíng)企業(yè)以及近幾年引進(jìn)的海歸人士創(chuàng)業(yè)企業(yè)。代表性企業(yè)包括有:華潤(rùn)矽科、友達(dá)、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動(dòng)力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創(chuàng)、華芯美等公司。產(chǎn)品以消費(fèi)類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅(qū)動(dòng)、射頻芯片、智能電網(wǎng)芯片等,形成了以模擬電路為主的產(chǎn)品門類集聚,模擬IC產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),成為無錫地區(qū)IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域的特色和優(yōu)勢(shì),推動(dòng)以模擬電路產(chǎn)品開發(fā)為基礎(chǔ)的現(xiàn)有企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展,是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2)結(jié)合高端調(diào)整戰(zhàn)略,持續(xù)引進(jìn)、培育系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)。
無錫“530”計(jì)劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創(chuàng)業(yè),已經(jīng)成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內(nèi)造就了關(guān)注高科技、發(fā)展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創(chuàng)業(yè)企業(yè)相繼研發(fā)成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產(chǎn)品,為無錫高端集成電路設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略調(diào)整,提供了堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。隨著海峽兩岸關(guān)系的平緩與改善,中國(guó)臺(tái)灣正在考慮放寬集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)到大陸投資政策,新區(qū)要緊緊抓住這一機(jī)遇,加大對(duì)中國(guó)臺(tái)灣集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的引進(jìn)力度。新區(qū)擁有相對(duì)完善的基礎(chǔ)配套設(shè)施、宜居的人文環(huán)境、濃厚的產(chǎn)業(yè)氛圍、完備的公共技術(shù)平臺(tái)和服務(wù)體系,將成高端集成電路人才創(chuàng)業(yè)的首選。
3)結(jié)合電子器件國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略,發(fā)展大功率、高電壓半導(dǎo)體功率器件。
高效節(jié)能已經(jīng)成為未來電子產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)重要方向,電源能耗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在全球逐步實(shí)施,將來,很多國(guó)家將分別實(shí)施綠色電源標(biāo)準(zhǔn),世界各國(guó)已對(duì)家電與消費(fèi)電子產(chǎn)品的待機(jī)功耗與效率開始實(shí)施越來越嚴(yán)格的省電要求,高效節(jié)能保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今共識(shí)。提高效率與減小待機(jī)功耗已成為消費(fèi)電子與家電產(chǎn)品電源的兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)。中國(guó)目前已經(jīng)開始針對(duì)某些產(chǎn)品提出能效要求,此外,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)某些電子產(chǎn)品有直接的能效要求,如果中國(guó)想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會(huì)為功率器件市場(chǎng)提供更大的市場(chǎng)動(dòng)力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導(dǎo)體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè),除了保證設(shè)備的正常運(yùn)行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對(duì)較高的技術(shù)門檻,同時(shí),新區(qū)企業(yè)擁有的深厚的模擬電路技術(shù)功底以及工藝開發(fā)制造能力,作為一種產(chǎn)業(yè)化周期相對(duì)較短的項(xiàng)目,現(xiàn)在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區(qū)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。
4)結(jié)合傳感網(wǎng)示范基地建設(shè),發(fā)展射頻電子、無線通信、衛(wèi)星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數(shù)字家居電子產(chǎn)業(yè)。
“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。專家預(yù)測(cè)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高科技市場(chǎng)將達(dá)到上萬億元的規(guī)模,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、工業(yè)監(jiān)測(cè)、物流、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。目前,物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于全世界而言都剛起步,各個(gè)國(guó)家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國(guó)傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心城市,將成為難得的戰(zhàn)略機(jī)遇,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)應(yīng)該緊緊圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇,大力發(fā)展射頻電子、MEMS傳感技術(shù)、數(shù)字家居等,為傳感網(wǎng)示范基地建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提供有效的基礎(chǔ)電子支撐。
(2)集成電路制造業(yè)
重大項(xiàng)目,特別是高端芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目建設(shè)是擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、形成產(chǎn)業(yè)集群、帶動(dòng)就業(yè)、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。是新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)壯大規(guī)模的主要支撐,新區(qū)要確保集成電路制造業(yè)在全國(guó)的領(lǐng)先地位,必須扶持和推進(jìn)現(xiàn)有重點(diǎn)項(xiàng)目,積極引進(jìn)高端技術(shù)和特色配套工藝生產(chǎn)線。
1)積極推進(jìn)現(xiàn)有大型晶園制造業(yè)項(xiàng)目
制造業(yè)投資規(guī)模大,技術(shù)門檻高,整體帶動(dòng)性強(qiáng),處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游位置,是完善產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵。新區(qū)集成電路制造業(yè)以我國(guó)的最大的晶圓制造企業(yè)無錫海力士-恒億半導(dǎo)體為核心,推動(dòng)12英寸生產(chǎn)線產(chǎn)能擴(kuò)張,鼓勵(lì)企業(yè)不斷通過技術(shù)改造,提升技術(shù)水平,支持企業(yè)周邊專業(yè)配套,完善其產(chǎn)業(yè)鏈。鼓勵(lì)KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業(yè)發(fā)展,促進(jìn)設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)的協(xié)調(diào)互動(dòng)發(fā)展。積極推進(jìn)落實(shí)中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第58所的8英寸工藝線建設(shè),進(jìn)一步重點(diǎn)引進(jìn)晶圓制造業(yè),確保集成電路制造業(yè)在國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先地位。
2)重視引進(jìn)高端技術(shù)與特色工藝生產(chǎn)線
國(guó)際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運(yùn)轉(zhuǎn)晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。特別是受國(guó)際金融危機(jī)引發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響以來,這一趨勢(shì)更為明顯,紛紛向海外轉(zhuǎn)移晶圓制造線,產(chǎn)業(yè)園將緊緊抓住機(jī)遇,加大招商引資力度。在重點(diǎn)發(fā)展12英寸、90納米及以下技術(shù)生產(chǎn)線,兼顧8英寸芯片生產(chǎn)線的建設(shè)的同時(shí),重視引進(jìn)基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產(chǎn)線,協(xié)助開發(fā)模擬、數(shù)?；旌稀OI、GeSi等特色工藝產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)多層次、全方位的晶圓制造能力。
(3)集成電路輔助產(chǎn)業(yè)
1)優(yōu)化提升封裝測(cè)試業(yè)
無錫新區(qū)IC封裝測(cè)試業(yè)以對(duì)外開放服務(wù)的經(jīng)營(yíng)模式為主,海力士封裝項(xiàng)目、華潤(rùn)安盛、英飛凌、東芝半導(dǎo)體、強(qiáng)茂科技等封測(cè)企業(yè)增強(qiáng)了無錫新區(qū)封測(cè)環(huán)節(jié)的整體實(shí)力。近年來封測(cè)企業(yè)通過強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新,在芯片級(jí)封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,成為國(guó)內(nèi)集成電路封裝測(cè)試的重要板塊。
隨著3G手機(jī)、數(shù)字電視、信息家電和通訊領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、醫(yī)療保健領(lǐng)域的迅速發(fā)展,集成電路市場(chǎng)對(duì)高端集成電路產(chǎn)品的需求量不斷增加,對(duì)QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數(shù)產(chǎn)品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產(chǎn)品需求已呈較大的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。無錫新區(qū)將根據(jù)IC產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化對(duì)高端封測(cè)的需求趨勢(shì),積極調(diào)整產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)發(fā)展系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級(jí)封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進(jìn)封裝測(cè)試技術(shù)水平和能力,提升產(chǎn)品技術(shù)檔次,促進(jìn)封測(cè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化。
2)積極扶持支撐業(yè)
支撐與配套產(chǎn)業(yè)主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純?cè)噭┑取Ｎ覈?guó)在集成電路支撐業(yè)方面基礎(chǔ)還相當(dāng)薄弱。新區(qū)將根據(jù)企業(yè)需求,積極引進(jìn)相關(guān)配套支撐企業(yè),實(shí)現(xiàn)12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料、光刻膠、化學(xué)試劑、特種氣體、引線框架等關(guān)鍵材料的配套。以部分關(guān)鍵設(shè)備、材料為突破口,重視基礎(chǔ)技術(shù)研究,加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈。
3保障措施
國(guó)家持續(xù)執(zhí)行宏觀調(diào)控政策、集成電路產(chǎn)業(yè)升溫回暖以及國(guó)內(nèi)IC需求市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大、國(guó)際IC產(chǎn)業(yè)持續(xù)轉(zhuǎn)移和周期性發(fā)展是無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來面臨的主要外部環(huán)境,要全面實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃”目標(biāo),就必須在落實(shí)保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)將重點(diǎn)圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環(huán)境建設(shè)和招商引智,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)總量新的擴(kuò)張,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)“IC設(shè)計(jì)第一區(qū)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.1 快速啟動(dòng)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)園載體建設(shè)
按照相關(guān)部門的部署和要求,各部門協(xié)調(diào)分工負(fù)責(zé),前后聯(lián)動(dòng),高起點(diǎn)規(guī)劃,高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。盡快確定園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、資金籌措計(jì)劃等。2010年首先啟動(dòng)10萬平方米集成電路研發(fā)區(qū)載體建設(shè),2011年,進(jìn)一步加大開發(fā)力度,基本形成園區(qū)形象。
3.2 強(qiáng)力推進(jìn)核“芯”戰(zhàn)略專業(yè)招商引智工程
以國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)園現(xiàn)有專業(yè)招商隊(duì)伍為基礎(chǔ),進(jìn)一步補(bǔ)充和完善具備語言、專業(yè)技術(shù)、國(guó)際商務(wù)、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊(duì)伍;區(qū)域重點(diǎn)突破硅谷、中國(guó)臺(tái)灣、北京、上海、深圳等地專業(yè)產(chǎn)業(yè)招商,聚焦集成電路設(shè)計(jì)業(yè)、集成電路先進(jìn)制造業(yè)、集成電路支撐(配套)業(yè)三個(gè)板塊,引導(dǎo)以消費(fèi)類為主導(dǎo)的芯片向高端系統(tǒng)級(jí)芯片轉(zhuǎn)變,以創(chuàng)建中國(guó)“集成電路產(chǎn)業(yè)第一園區(qū)”的氣魄,調(diào)動(dòng)各方資源,強(qiáng)力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)招商工作。
3.3 與時(shí)俱進(jìn),不斷更新和升級(jí)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)
進(jìn)一步仔細(xì)研究現(xiàn)有企業(yè)對(duì)公共服務(wù)需求情況,在無錫IC基地原有EDA設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)、FPGA創(chuàng)新驗(yàn)證平臺(tái)、測(cè)試及可靠性檢測(cè)服務(wù)平臺(tái)、IP信息服務(wù)平臺(tái)以及相關(guān)科技信息中介服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,拓展系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)支撐服務(wù)能力,搭建適用于系統(tǒng)應(yīng)用解決方案開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、PCB制作、IP模塊驗(yàn)證、系統(tǒng)驗(yàn)證服務(wù)平臺(tái)。為重點(diǎn)培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一的“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要的有效的服務(wù)延伸。支持以專用芯片設(shè)計(jì)為主向系統(tǒng)級(jí)芯片和系統(tǒng)方案開發(fā)方向延伸,完善、調(diào)整和優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。支持集成電路芯片設(shè)計(jì)與MEMS傳感器的集成技術(shù),使傳感器更加堅(jiān)固耐用、壽命長(zhǎng)、成本更加合理,最終使傳感器件實(shí)現(xiàn)智能化。
3.4 內(nèi)培外引,建設(shè)專業(yè)人才第一高地
加大人才引進(jìn)力度。針對(duì)無錫新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求,豐富中高級(jí)人才信息積累,每年高級(jí)人才信息積累達(dá)到500名以上。大力推進(jìn)高校集成電路人才引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),與東南大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、成都電子科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)相關(guān)院校開展合作,每年引進(jìn)相關(guān)專業(yè)應(yīng)屆畢業(yè)生500人以上,其中研究生100人以上。及時(shí)研究了解國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)IC人才結(jié)構(gòu)、人才流動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)信息共享,每年引進(jìn)IC中高級(jí)人才200人以上。積極開展各類國(guó)際人才招聘活動(dòng),拓寬留學(xué)歸國(guó)人員引進(jìn)渠道,力爭(zhēng)引進(jìn)國(guó)際IC專家、留學(xué)歸國(guó)人員100人以上。到2012年,無錫新區(qū)IC設(shè)計(jì)高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才總數(shù)達(dá)到3000人。
建立健全教育培訓(xùn)體系。以東南大學(xué)的集成電路學(xué)院在無錫新區(qū)建立的高層次人才培養(yǎng)基地為重點(diǎn),到2012年碩士及以上學(xué)歷培養(yǎng)能力每年達(dá)到500人。支持江南大學(xué)、東南大學(xué)無錫分校擴(kuò)大本科教育規(guī)模,加強(qiáng)無錫科技職業(yè)學(xué)院集成電路相關(guān)學(xué)科的辦學(xué)實(shí)力,建立區(qū)內(nèi)實(shí)踐、實(shí)習(xí)基地,保障行業(yè)對(duì)各類專業(yè)技術(shù)人才的需求。與國(guó)際著名教育機(jī)構(gòu)聯(lián)合建立高層次的商學(xué)院和公共管理學(xué)院,面向企業(yè)中高層管理人員,加強(qiáng)商務(wù)人才和公共管理人才的培養(yǎng)。
3.5 加強(qiáng)制度創(chuàng)新,突出政策導(dǎo)向
近幾年,新區(qū)管委會(huì)多次調(diào)整完善對(duì)IC設(shè)計(jì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的扶持力度(從科技18條到55條),對(duì)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了很大的作用,根據(jù)世界IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展新態(tài)勢(shì)、新動(dòng)向,結(jié)合新區(qū)IC產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展計(jì)劃,在2009年新區(qū)科技55條及其它成功踐行政策策略基礎(chǔ)上,建議增加如下舉措:
1、在投融資方面,成立新區(qū)以IC設(shè)計(jì)為主的專業(yè)投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進(jìn)和培養(yǎng)打造一支專業(yè)團(tuán)隊(duì),管理新區(qū)已投資的IC設(shè)計(jì)公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國(guó)家IC設(shè)計(jì)基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,推進(jìn)新區(qū)IC設(shè)計(jì)公司改造升級(jí),進(jìn)軍中國(guó)乃至世界前列。
2、政策扶持范圍方面,從IC設(shè)計(jì)擴(kuò)大到IC全產(chǎn)業(yè)鏈(掩模、制造、封裝、測(cè)試等),包括設(shè)備或材料、配件供應(yīng)商的辦事處或技術(shù)服務(wù)中心等。
3、在提升產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)度方面,對(duì)IC設(shè)計(jì)企業(yè)在新區(qū)內(nèi)配套企業(yè)加工(掩模、制造、封裝、測(cè)試)的,其繳納的增值稅新區(qū)留成部分進(jìn)行補(bǔ)貼。
未來世界通訊工具很多，例如光腦。大家都知到光的速度是最快的，利用光電子制作的電腦速度就可想而知了。
光腦比電腦的速度更快，體積小巧玲瓏?？梢噪S身攜帶，使用的是微小光電子大規(guī)模集成電路。電腦的心臟叫CPU，中文意思是“中央處理單元”。目前，一個(gè)電腦的CPU由一億個(gè)晶體管集成，而光腦的CPU相當(dāng)于一億個(gè)電腦CPU大規(guī)模集成。
人類在進(jìn)步，電子世界在發(fā)展，從電子管到晶體管，從晶體管到集成電路，再到大規(guī)模集成電路，甚至到光電子大規(guī)模集成電路。人類的智慧從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，到更復(fù)雜。人類在不斷的探索、開發(fā)和利用微觀世界。
集成電路在不斷的發(fā)展過程中，其所具備的信息處理能力越來越高，然而集成電路板的功耗也在不斷增大，這就使得電子設(shè)備設(shè)計(jì)者在性能和功耗的選擇過程中往往只能進(jìn)行折中選擇，這些都制約了電子元件的納米化發(fā)展，制約了集成電路的超大規(guī)模發(fā)展。這種憤怒格式的超低功耗技術(shù)只是通過對(duì)技術(shù)的制約來實(shí)現(xiàn)低功耗，因此超低功耗技術(shù)成為了一種制約集成電路發(fā)展的技術(shù)難題。
一、現(xiàn)有的集成電路的超低功耗可測(cè)性技術(shù)
在集成電路的發(fā)展進(jìn)程中，超低功耗集成電路的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)綜合工程，需要在材料、電路構(gòu)造及系統(tǒng)的功耗之間進(jìn)行選擇。可測(cè)性技術(shù)所測(cè)試出的數(shù)據(jù)影響制約著集成電路的發(fā)展。但隨著集成電路在不斷發(fā)展過程中趨于形成超大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致在現(xiàn)有的測(cè)試技術(shù)中，超大規(guī)模的集成電路板容易過熱而導(dǎo)致電路板損壞?，F(xiàn)有的超低功耗可測(cè)性技術(shù)并不能滿足對(duì)現(xiàn)有芯片的測(cè)試，并不能有效地通過對(duì)日益復(fù)雜的集成電路進(jìn)行測(cè)試，因此在對(duì)超低功耗集成電路技術(shù)進(jìn)行研究的同時(shí)，還要把握現(xiàn)有的集成電路的超低功耗的可測(cè)性技術(shù)不斷革新，以擺脫現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)對(duì)集成電路板發(fā)展的制約。
二、超低功耗集成電路研究發(fā)展方向
2.1 現(xiàn)有的超低功耗集成電路技術(shù)
在實(shí)際的操作過程，超低功耗集成電路是一項(xiàng)難以實(shí)現(xiàn)的綜合性較強(qiáng)的工程，需要考慮到集成電路的材料耗能與散熱，還要考慮到系統(tǒng)之間的耗能，卻是往往在性能和功耗之間進(jìn)行折中的選擇?，F(xiàn)有的超低功耗集成電路大多是基于CMOS硅基芯片技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)集成電路的耗能減少，CMOS技術(shù)是通過在在整體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、通過對(duì)程序管理減少不必要的功耗，通過簡(jiǎn)化合理地電路結(jié)構(gòu)對(duì)CMOS器材、結(jié)構(gòu)空間、工藝技術(shù)間進(jìn)行立體的綜合優(yōu)化折中。在實(shí)際的應(yīng)用工程中，通過多核技術(shù)等結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，達(dá)到降低電路集成的耗能，但是睡著電子原件的不斷更新?lián)Q代，使得現(xiàn)有的技術(shù)并不能達(dá)到性價(jià)比最優(yōu)的創(chuàng)收。
2.2 高新技術(shù)在超低功耗集成電路中的應(yīng)用
隨著電子元件的不斷向納米尺度發(fā)展，集成電路板的性能得到了質(zhì)的飛躍，但是集成電路芯片的耗能也變得日益夸張，因此在集成電路板的底層的邏輯存儲(chǔ)器件及相關(guān)專利技術(shù)、芯片內(nèi)部的局域之間的相互聯(lián)通和芯片間整體聯(lián)匯。通過有效的超低功耗的設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，進(jìn)行合理的熱分布模型模擬預(yù)測(cè)，計(jì)算所收集的數(shù)據(jù)信息，這種操作流程成為超低耗解決方案中的不可或缺的部分。
大規(guī)模集成電路和液晶只要沒有機(jī)械損傷一般很少出故障。故維修重點(diǎn)都在元件的檢側(cè)。（圖略）液晶發(fā)花、碎裂或集成電路漏電擊穿就沒法修復(fù)了。若印刷板腐蝕過重或制作工藝不良，日久會(huì)出現(xiàn)斷線，上述各種故障都可能出現(xiàn)，沒有列在表中。具體維修時(shí)還有幾點(diǎn)技術(shù)要掌握。
如何拆開機(jī)盒對(duì)初學(xué)者來說這一步并不輕松，常常不知從何下手。魯莽行事?lián)p壞外殼，會(huì)使整機(jī)報(bào)廢。首先卸下后蓋的所有螺絲，有的機(jī)子電池倉(cāng)和銘牌里面都可能有螺絲，不要硬撬。然后，用指甲沿面板和后蓋的縫用力往外扳。感覺很緊扳不開時(shí)，可用一把寬頭螺絲刀，用透明膠帶把刀口包住(以免撬傷盒邊)塞入縫中撬。并不斷移動(dòng)地方，尋找薄弱點(diǎn)。這類塑料盒邊一般都有倒扣(有的機(jī)子無后蓋螺絲，完全靠倒扣緊固（圖略）。拆印刷線路板也有竅門。有些用自攻螺絲的，塑料螺紋被損壞，印刷板也會(huì)上不緊。這時(shí)可往螺紋孔中擠點(diǎn)環(huán)氧樹醋膠，在將干未千時(shí)把螺絲旋入，干透后再擰緊。有的直接靠機(jī)殼本身的塑料柱燙壓，可用干凈電烙鐵把燙開的塑料往中心趕，直到露出印刷板安裝孔，重新安排時(shí)再把塑料燙開即可。
檢修導(dǎo)電橡膠擦洗干凈的導(dǎo)電橡膠，用萬用表高阻檔測(cè)量，輕輕觸及橡膠表面約有幾十千歐電阻，用力壓下電阻變小即屬正常.若用力壓下才有幾百千歐電阻則已磨損，最好及時(shí)換掉。完全不通導(dǎo)電橡膠已不能用，必須更新?？捎秒p面膠把香煙金屬紙貼在原橡膠導(dǎo)電層處應(yīng)急。
1.引言
微電子技術(shù)是隨著集成電路，尤其是大規(guī)模集成電路發(fā)展起來的一門新技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，器件物理，工藝技術(shù)，材料制備，自動(dòng)測(cè)試及封裝等一系列專門的技術(shù)的產(chǎn)業(yè)。微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，它已經(jīng)滲透到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是以集成電路為關(guān)鍵技術(shù)的電子戰(zhàn)和信息戰(zhàn)都要依托于微電子產(chǎn)業(yè)。
微電子技術(shù)是微電子產(chǎn)業(yè)的核心，是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化的過程中逐漸形成和發(fā)展起來的。微電子技術(shù)也是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和心臟，是當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)之一。近年來，微電子技術(shù)已經(jīng)開始向相關(guān)行業(yè)滲透，形成新的研究領(lǐng)域。
2.微電子技術(shù)概述
2.1 認(rèn)識(shí)微電子
微電子技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。因此，學(xué)習(xí)微電子，認(rèn)識(shí)微電子，使用微電子，發(fā)展微電子，是信息社會(huì)發(fā)展過程中，當(dāng)代大學(xué)生所渴求的一個(gè)重要課程。
生活在當(dāng)代的人們，沒有不使用微電子技術(shù)產(chǎn)品的，如人們每天隨身攜帶的手機(jī)；工作中使用的筆記本電腦，乘坐公交、地鐵的IC卡，孩子玩的智能電子玩具，在電視上欣賞從衛(wèi)星上發(fā)來的電視節(jié)目等等，這些產(chǎn)品與設(shè)備中都有基本的微電子電路。微電子的本領(lǐng)很大，但你要看到它如何工作卻相當(dāng)難，例如有一個(gè)像我們頭腦中起記憶作用的小硅片―它的名字叫存儲(chǔ)器，是電腦的記憶部分，上面有許許多多小單元，它與神經(jīng)細(xì)胞類似，這種小單元工作一次所消耗的能源只有神經(jīng)元的六十分之一，再例如你手中的電話，將你的話音從空中發(fā)射出去并將對(duì)方說的話送回來告訴你，就是靠一種叫“射頻微電子電路”或叫“微波單片集成電路”進(jìn)行工作的。它們會(huì)將你要表達(dá)的信息發(fā)送給對(duì)方，甚至是通過通信衛(wèi)星發(fā)送到地球上的任何地方。其傳遞的速度達(dá)到300000KM/S，即以光速進(jìn)行傳送，可實(shí)現(xiàn)雙方及時(shí)通信。
“微電子”不是“微型的電子”，其完整的名字應(yīng)該是“微型電子電路”，微電子技術(shù)則是微型電子電路技術(shù)。微電子技術(shù)對(duì)我們社會(huì)發(fā)展起著重要作用，是使我們的社會(huì)高速信息化，并將迅速地把人類帶入高度社會(huì)化的社會(huì)?！靶畔⒔?jīng)濟(jì)”和“信息社會(huì)”是伴隨著微電子技術(shù)發(fā)展所必然產(chǎn)生的。
2.2 微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料――取之不盡的硅
位于元素周期表第14位的硅是微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料，硅的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度高，可達(dá)200攝氏度；二是能在高溫下氧化生成二氧化硅薄膜，這種氧化硅薄膜可以用作為雜質(zhì)擴(kuò)散的掩護(hù)膜，從而能使擴(kuò)散、光刻等工藝結(jié)合起來制成各種結(jié)構(gòu)的電路，而氧化硅層又是一種很好的絕緣體，在集成電路制造中它可以作為電路互聯(lián)的載體。此外，氧化硅膜還是一種很好的保護(hù)膜，它能防止器件工作時(shí)受周圍環(huán)境影響而導(dǎo)致性能退化。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是受主和施主雜質(zhì)有幾乎相同的擴(kuò)散系數(shù)。這就為硅器件和電路工藝的制作提供了更大的自由度。硅材料的這些優(yōu)越性能促成了平面工藝的發(fā)展，簡(jiǎn)化了工藝程序，降低了制造成本，改善了可靠性，并大大提高了集成度，使超大規(guī)模集成電路得到了迅猛的發(fā)展。
2.3 集成電路的發(fā)展過程
20世紀(jì)晶體管的發(fā)明是整個(gè)微電子發(fā)展史上一個(gè)劃時(shí)代的突破。從而使得電子學(xué)家們開始考慮晶體管的組合與集成問題，制成了固體電路塊―集成電路。從此，集成電路迅速?gòu)男∫?guī)模發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，如圖1所示。
圖1 集成電路發(fā)展示意圖
集成電路的分類方法很多，按領(lǐng)域可分為：通用集成電路和專用集成電路；按電路功能可分為：數(shù)字集成電路、模擬集成電路和數(shù)?；旌霞呻娐罚话雌骷Y(jié)構(gòu)可分為：MOS集成電路、雙極型集成電路和BiIMOS集成電路；按集成電路集成度可分為：小規(guī)模集成電路SSI、中規(guī)模集成電路MSI、大規(guī)模集成電路LSI、超導(dǎo)規(guī)模集成電路VLSI、特大規(guī)模集成電路ULSI和巨大規(guī)模集成電路CSI。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了集成電路（IC），集成電路是微電子學(xué)的研究對(duì)象，其正在向著高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向發(fā)展。
2.4 走進(jìn)人們生活的微電子
IC卡，是現(xiàn)代微電子技術(shù)的結(jié)晶，是硬件與軟件技術(shù)的高度結(jié)合。存儲(chǔ)IC卡也稱記憶IC卡，它包括有存儲(chǔ)器等微電路芯片而具有數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)功能。在智能IC卡中必須包括微處理器，它實(shí)際上具有微電腦功能，不但具有暫時(shí)或永久存儲(chǔ)、讀取、處理數(shù)據(jù)的能力，而且還具備其他邏輯處理能力，還具有一定的對(duì)外界環(huán)境響應(yīng)、識(shí)別和判斷處理能力。
IC卡在人們工作生活中無處不在，廣泛應(yīng)用于金融、商貿(mào)、保健、安全、通信及管理等多種方面，例如：移動(dòng)電話卡，付費(fèi)電視卡，公交卡，地鐵卡，電子錢包，識(shí)別卡，健康卡，門禁控制卡以及購(gòu)物卡等等。IC卡幾乎可以替代所有類型的支付工具。
隨著IC技術(shù)的成熟，IC卡的芯片已由最初的存儲(chǔ)卡發(fā)展到邏輯加密卡裝有微控制器的各種智能卡。它們的存儲(chǔ)量也愈來愈大，運(yùn)算功能越來越強(qiáng)，保密性也愈來愈高。在一張卡上賦予身份識(shí)別，資料（如電話號(hào)碼、主要數(shù)據(jù)、密碼等）存儲(chǔ)，現(xiàn)金支付等功能已非難事，“手持一卡走遍天下”將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
3.微電子技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域
微電子技術(shù)是電子科學(xué)與技術(shù)的二級(jí)學(xué)科。電子信息科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代最活躍，滲透力最強(qiáng)的高新技術(shù)。由于集成電路對(duì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)烈滲透，使得微電子出現(xiàn)了一些新領(lǐng)域。
3.1 微機(jī)電系統(tǒng)
MEMS（Micro-Electro-Mechanical systems）微機(jī)電系統(tǒng)主要由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理電路和控制電路、通信接口和電源等部件組成，主要包括微型傳感器、執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路三部分，它融合多種微細(xì)加工技術(shù)，并將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)、微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。是在現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高科技前沿學(xué)科。
當(dāng)前，常用的制作MEMS器件的技術(shù)主要由三種：一種是以日本為代表的利用傳統(tǒng)機(jī)械加工手段，即利用大機(jī)械制造小機(jī)械，再利用小機(jī)械制造微機(jī)械的方法，可以用于加工一些在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的微機(jī)械裝置，如微型機(jī)器人，微型手術(shù)臺(tái)等。第二種是以美國(guó)為代表的利用化學(xué)腐蝕或集成電路工藝技術(shù)對(duì)硅材料進(jìn)行加工，形成硅基MEMS器件，它與傳統(tǒng)IC工藝兼容，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械和微電子的系統(tǒng)集成，而且適合于批量生產(chǎn)，已成為目前MEMS的主流技術(shù)，第三種是以德國(guó)為代表的LIGA（即光刻，電鑄如塑造）技術(shù)，它是利用X射線光刻技術(shù)，通過電鑄成型和塑造形成深層微結(jié)構(gòu)的方法，人們已利用該技術(shù)開發(fā)和制造出了微齒輪、微馬達(dá)、微加速度計(jì)、微射流計(jì)等。
MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在信息技術(shù)，航空航天，科學(xué)儀器和醫(yī)療方面將起到分別采用機(jī)械和電子技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的作用。
3.2 生物芯片
生物芯片（Bio chip）將微電子技術(shù)與生物科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它以生物科學(xué)基礎(chǔ)，利用生物體、生物組織或細(xì)胞功能，在固體芯片表面構(gòu)建微分析單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞及其他生物組分的正確、快速的檢測(cè)。目前已有DNA基因檢測(cè)芯片問世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余種DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽，然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維，不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基本片段。采用施加電場(chǎng)等措施可使一些特殊物質(zhì)反映出某些基因的特性從而達(dá)到檢測(cè)基因的目的。以DNA芯片為代表的生物工程芯片將微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合，采用微電子加工技術(shù)，在指甲大小的硅片上制作包含多達(dá)20萬種DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在極短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化，對(duì)遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。生物工程芯片是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)并且具有廣闊的應(yīng)用前景。
3.3 納米電子技術(shù)
在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代電子器件，如：高電子遷移晶體管（HEMT），異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT），低閾值電流量子激光器等。
在半導(dǎo)體超薄層中，主要的量子效應(yīng)有尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)和干涉效應(yīng)。這三種效應(yīng)，已在研制新器件時(shí)得到不同程度的應(yīng)用。
（1）在FET中，采用異質(zhì)結(jié)構(gòu)，利用電子的量子限定效應(yīng)，可使施主雜質(zhì)與電子空間分離，從而消除了雜質(zhì)散射，獲得高電子遷移率，這種晶體管，在低場(chǎng)下有高跨度，工作頻率，進(jìn)入毫米波，有極好的噪聲特性。
（2）利用諧振隧道效應(yīng)制成諧振隧道二極管和晶體管。用于邏輯集成電路，不僅可以減小所需晶體管數(shù)目，還有利于實(shí)現(xiàn)低功耗和高速化。
（3）制成新型光探測(cè)器。在量子阱內(nèi)，電子可形成多個(gè)能級(jí)，利用能級(jí)間躍遷，可制成紅外線探測(cè)器。
利用量子線、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)作激光器的有源區(qū)，比量子阱激光器更加優(yōu)越。在量子遂道中，當(dāng)電子通過隧道結(jié)時(shí)，隧道勢(shì)壘兩側(cè)的電位差發(fā)生變化，如果勢(shì)壘的靜電能量的變化比熱能還大，那么就能對(duì)下一個(gè)電子隧道結(jié)起阻礙作用?；谶@一原理，可制作放大器件，振蕩器件或存儲(chǔ)器件。
量子微結(jié)構(gòu)大體分為微細(xì)加工和晶體生長(zhǎng)兩大類。
4.微電子技術(shù)的主要研究方向
目前微電子技術(shù)正朝著三個(gè)方向發(fā)展。第一，繼續(xù)增大晶圓尺寸并縮小特征尺寸。第二，集成電路向系統(tǒng)芯片（system on chip，SOC）方向發(fā)展。第三，微電子技術(shù)與其他領(lǐng)域相結(jié)合將產(chǎn)生新產(chǎn)業(yè)和新學(xué)科，如微機(jī)電系統(tǒng)和生物芯片。隨著微電子學(xué)與其他學(xué)科的交叉日趨深入，相關(guān)的新現(xiàn)象，新材料，新器件的探索日益增加，光子集成如光電子集成技術(shù)也不斷發(fā)展，這些研究的不斷深入，彼此間的交叉融合，將是未來的研究方向。
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第一代（1946～1957年）是電子計(jì)算機(jī)，它的基本電子元件是電子管，內(nèi)存儲(chǔ)器采用水銀延遲線，外存儲(chǔ)器主要采用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的限制，運(yùn)算速度只是每秒幾千次～幾萬次基本運(yùn)算，內(nèi)存容量?jī)H幾千個(gè)字。
第二代（1958～1970年）是晶體管計(jì)算機(jī)。1948年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管，10年后晶體管取代了計(jì)算機(jī)中的電子管，誕生了晶體管計(jì)算機(jī)。晶體管計(jì)算機(jī)的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲(chǔ)器。
第三代（1963～1970年）是集成電路計(jì)算機(jī)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，1958年夏，美國(guó)德克薩斯公司制成了第一個(gè)半導(dǎo)體集成電路。集成電路是在幾平方毫米的基片，集中了幾十個(gè)或上百個(gè)電子元件組成的邏輯電路。第三代集成電路計(jì)算機(jī)的基本電子元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲(chǔ)器進(jìn)一步發(fā)展，并開始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬次基本運(yùn)算。
第四代（1971年～日前）是大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。隨著集成了上千甚至上萬個(gè)電子元件的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)入了第四代。第四代計(jì)算機(jī)的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器替代了磁芯存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬次，甚至上億次基本運(yùn)算。
2計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在信息管理中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的顯著特點(diǎn)就是具有便利性和快捷性，把計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息管理進(jìn)行整合可以有效提升工作效率和工作質(zhì)量，信息管理的工作具有復(fù)雜性和繁瑣性，借助機(jī)計(jì)算機(jī)的幫助可以讓工作有序而穩(wěn)定的開展，避免信息的管理工作出現(xiàn)混亂?？偟膩碚f，計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使信息管理者的工作更加有序和方便；另一方面，信息管理工作中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以讓信息管理方面的工作質(zhì)量得到提高，提高信息的服務(wù)質(zhì)量。目前很多行業(yè)中計(jì)算應(yīng)用技術(shù)與信息管理都進(jìn)行了整合，有關(guān)資料顯示，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用對(duì)各項(xiàng)工作都產(chǎn)生了重要影響，并得到了社會(huì)的認(rèn)可。例如，在高校圖書館中使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，圖書管理員可以通過計(jì)算機(jī)很方便地對(duì)圖書資源進(jìn)行管理，學(xué)生和教師也可以很方便地通俗計(jì)算機(jī)來查閱大量的資料。
3提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與信息管理整合質(zhì)量的措施
3.1充分提升信息管理意識(shí)
隨著時(shí)代的發(fā)展，信息管理也要打破傳統(tǒng)的模式，傳統(tǒng)的信息管理思想和管理意識(shí)也要得到改變。管理人員要充分意識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到信息管理中的重要性，這也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與信息管理相結(jié)合的關(guān)鍵。信息管理相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)要重點(diǎn)關(guān)注信息管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的工作，深入理解信息管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的重要意義，強(qiáng)化自身對(duì)信息管理的認(rèn)同和理解，根據(jù)實(shí)際情況在信息管理方面投入足夠的資金，讓計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠有效應(yīng)用于信息管理工作。同時(shí)也要加強(qiáng)信息管理人員的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，提高信息管理團(tuán)隊(duì)的意識(shí)。
3.2建立完善的信息管理體系
完善的信息管理體系是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和信息管理整合的基礎(chǔ)，完善的信息管理體系可以信息管理提供可靠的依據(jù)。計(jì)算機(jī)在信息管理中的應(yīng)用需要計(jì)算機(jī)的技術(shù)的支持要求管理人員要掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，充分利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行信息管理，熟悉計(jì)算機(jī)的應(yīng)用才能保證信息管理系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?？茖W(xué)化的信息管理系統(tǒng)包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫以及多媒體等部分，管理人員需要熟悉計(jì)算機(jī)的操作以及各種設(shè)備的使用，有效提高信息管理的效率。另外，信息管理者還需要檢查信息庫中的信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺失和不完整的信息，并進(jìn)行補(bǔ)充；并把信息進(jìn)行分類，為以后的信息查詢和檢索工作提供便利。因此，完善信息管理體系對(duì)計(jì)算機(jī)在信息管理中有著非常重要的意義，
3.3提升信息質(zhì)量
信息管理中應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以后，經(jīng)常會(huì)有信息重復(fù)的情況出現(xiàn)，不僅為管理工作帶來了困難，同時(shí)也為信息的查閱個(gè)檢索帶來了不便。因此，需要對(duì)信息進(jìn)行管理和優(yōu)化，對(duì)信息庫中重復(fù)的信息進(jìn)行有效的處理，精簡(jiǎn)信息，及時(shí)去除重復(fù)的信息，保留有價(jià)值的信息，節(jié)省儲(chǔ)存空間，為信息的管理和用戶的查閱提供方便。在高校的信息管理方面，信息管理者想要使計(jì)算機(jī)技術(shù)全面應(yīng)用到管理工作中，對(duì)于不同類型的信息，要制定預(yù)期相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，管理人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來處理信息。同時(shí)，信息管理者也要不斷學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和管理方面的知識(shí)，提升使自身的綜合素質(zhì)，以便更好的適應(yīng)信息管理工作需要。
3.4豐富庫存信息
如今社會(huì)發(fā)展迅速的情況下，各種信息的變化都很大，信息的更新速度也很快，保證信息更加的完整和具有時(shí)效性，要及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行更新和增加新的信息，豐富庫存信息。豐富的庫存信息能夠?yàn)橛脩籼峁┴S富的資源，給用戶更多的選擇，信息還要緊跟時(shí)代的發(fā)展，避免出現(xiàn)庫存缺乏足夠的信息，無法滿足用戶對(duì)信息的需求的情況出現(xiàn)。豐富信息庫存的方法有很多種，主要有歸檔、交換以及購(gòu)買等?？梢赃M(jìn)行收集的信息的內(nèi)容也很廣泛，廣泛的內(nèi)容可以使信息更加多元化。例如企業(yè)的信息管理方面，可以收集企業(yè)工作中的內(nèi)部信息資料，也可以收集企業(yè)外部與本企業(yè)或者行業(yè)相關(guān)的信息等。信息的收集形式也可以是多樣化的，如電子形式的資料以及紙質(zhì)資料等。信息管理者只有采取有效的方式，并合理選擇具有價(jià)值的資料才能得到豐富信息的目的，滿足用戶對(duì)信息的需求。計(jì)算機(jī)的使用為信息的收集提供了極大的便利，管理者要充分利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行信息庫存的收集和整理工作。從各種渠道收集的信息中，不可避免的會(huì)存在虛假或者錯(cuò)誤的信息，需要對(duì)大量的信息進(jìn)行甄別，使用計(jì)算機(jī)可以快速、有效對(duì)信息進(jìn)行處理，為工作人員節(jié)省大量的時(shí)間，同時(shí)確保了信息的真實(shí)可靠。
3、體積小，質(zhì)量輕，功耗低。由于微機(jī)中廣泛采用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，從而使微機(jī)的體積大大縮小。
2、第二代計(jì)算機(jī)的特征是使用晶體管或半導(dǎo)體作為開關(guān)邏輯部件，具有體積小、耗電少和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且運(yùn)算速度有所提高；
所謂“集成電路EDA”是通過設(shè)計(jì)、建模、仿真等手段搭建集成電路框架，優(yōu)化集成電路性能的一門技術(shù)，也是一名優(yōu)秀的集成電路工程師除了掌握扎實(shí)的集成電路理論基礎(chǔ)外，所必須掌握的集成電路設(shè)計(jì)方法。只有熟練掌握集成電路EDA技術(shù)，具備豐富的集成電路EDA設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)歷，才能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越、良品率高的集成電路芯片?？梢哉f，集成電路EDA是纖維物理學(xué)、微電子學(xué)等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課程。然而，目前集成電路EDA課程的教學(xué)效果并不理想，究其根本原因在于該課程存在內(nèi)容陳舊、知識(shí)點(diǎn)離散、概念抽象、目標(biāo)不明確等不足。因此，通過課程建設(shè)和教學(xué)改革，在理論教學(xué)的模式下，理論聯(lián)系實(shí)踐、提高教學(xué)質(zhì)量，改善集成電路EDA課程的教學(xué)效果是必要的。
為了提高集成電路EDA課程的教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)環(huán)境，為國(guó)家培養(yǎng)具備高質(zhì)量的超大規(guī)模集成電路EDA技術(shù)的人才，筆者從本校的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合眾多兄弟院校的改革經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)教學(xué)過程中存在的問題，進(jìn)行了課程建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容的研究。
課程建設(shè)目標(biāo)的改革
拓展學(xué)科領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣 本校集成電路EDA課程開設(shè)于纖維物理學(xué)專業(yè)，但是其內(nèi)容包括物理、化學(xué)、電子等多個(gè)學(xué)科，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，講述多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，尤其是不同學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新和應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生走出本專業(yè)領(lǐng)域，拓展學(xué)生視野，提高科技創(chuàng)新意識(shí)。與學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行互動(dòng)，啟發(fā)式和引導(dǎo)式地提出一些問題，讓學(xué)生課后通過資料的查找和收集，在下一次課堂中參與討論。激發(fā)學(xué)生思考問題和解決問題的興趣。這樣課內(nèi)聯(lián)系課外、師生全面互動(dòng)、尊重自我評(píng)價(jià)的新型教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，激勵(lì)自主學(xué)習(xí)，由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
完善平臺(tái)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力 在已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，打造軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等多位一體的集成電路EDA平臺(tái)，完善集成電路EDA實(shí)驗(yàn)。通過集成電路EDA平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)了學(xué)生的仿真設(shè)計(jì)能力，加深了對(duì)集成電路EDA知識(shí)的掌握，又使學(xué)生掌握了科學(xué)的分析問題和解決問題的方法。引導(dǎo)學(xué)生參加項(xiàng)目研發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和挑戰(zhàn)杯活動(dòng)，以本課程的考核方式激勵(lì)學(xué)生寫出創(chuàng)新性論文，通過軟件仿真、實(shí)驗(yàn)建模等方式設(shè)計(jì)出自己的創(chuàng)新性產(chǎn)品，利用集成電路EDA平臺(tái)驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)，然后以項(xiàng)目的形式聯(lián)系企業(yè)，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，將“產(chǎn)學(xué)研”一體化的理念進(jìn)行實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
課程教學(xué)內(nèi)容的改革
精選原版教材 教材是教學(xué)的主要依據(jù)，教材選取的好壞直接影響著教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)集成電路EDA課程的教材都以中文教材為主，內(nèi)容陳舊，即使是外文翻譯版教材，也由于翻譯質(zhì)量及時(shí)間的原因，仍然無法跟得上集成電路的革新。因此，在教材選取時(shí)應(yīng)當(dāng)以一本英文原版教材為主，多本中文教材輔助。英文原版教材大多是國(guó)外資深集成電路EDA方面的專家以自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)體會(huì)為基礎(chǔ)，結(jié)合集成電路EDA的相關(guān)理論來進(jìn)行編寫，既有豐富的理論知識(shí)，又包含了大量的設(shè)計(jì)實(shí)例，使學(xué)生更容易地掌握集成電路EDA技術(shù)。但是只選擇外文教材，由于語言的差異，學(xué)生對(duì)外文的理解和接受仍然存在一定的問題，為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，需要輔助中文教材，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解外文教材的真諦。
更新教學(xué)內(nèi)容 著名的摩爾定律早在幾十年前就指出了當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18個(gè)月至24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。這條定律指引著集成電路產(chǎn)業(yè)飛速的發(fā)展，集成電路EDA課程是學(xué)生掌握集成電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)課程，因此必須緊跟時(shí)展，不斷更新教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)有的集成電路EDA教材涉及集成電路新技術(shù)的內(nèi)容很少，大部分都以闡述基本原理為主，致使學(xué)生無法接觸到最新的內(nèi)容，影響學(xué)生在研究生面試、找工作等眾多環(huán)節(jié)的發(fā)揮。在走入工作崗位后，學(xué)生感覺工作內(nèi)容與學(xué)校所學(xué)的知識(shí)嚴(yán)重脫節(jié)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間補(bǔ)充新知識(shí)，來適應(yīng)新工作。為了改善這種狀況，需要以紙質(zhì)教材為主，輔助電子PPT內(nèi)容來進(jìn)行教學(xué)。紙質(zhì)教材主要提供理論知識(shí)，電子PPT緊跟集成電路的發(fā)展，隨時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)將目前主流的EDA技術(shù)融入課程教學(xué)中。還可以進(jìn)行校企結(jié)合，把企業(yè)的專家引進(jìn)來，把學(xué)校的學(xué)生推薦到企業(yè)，將課程教學(xué)和企業(yè)實(shí)際相結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)效果。
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在設(shè)備小型化、低功耗設(shè)計(jì)方面，低頻部分，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)化、低功耗、表貼封裝、溫度范圍廣的大規(guī)模集成電路，優(yōu)化和簡(jiǎn)化各種電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，減小電流消耗；高頻部分，發(fā)信單元采用射頻調(diào)制集成電路由基帶信號(hào)直接變到射頻信號(hào)，收信單元采用鏡像抑制混頻器，直接變到中頻信號(hào)，射頻濾波器均采用MEMS濾波器。對(duì)于3GHz以下電路均使用射頻芯片，3GHz以上使用多芯片組裝技術(shù)。多芯片組裝(Multi-ChipModule,MCM)是將多個(gè)大規(guī)模集成電路LSI超大規(guī)模集成電路VLSI的裸芯片高密度地貼裝互連在多層布線的印刷電路板[3],多層陶瓷(厚膜)基板或薄膜多層布線的基板上(硅、陶瓷或金屬基)，然后再整體封裝起來構(gòu)成能完成多功能、高性能的電子部件、整機(jī)、子系統(tǒng)乃至系統(tǒng)所需功能的一種新型微電子組件。近年來，MCM受到各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視并千方百計(jì)加速發(fā)展，主要在于它有一系列優(yōu)點(diǎn)，既提高了密度，又縮短了芯片的互連間距，致使電路性能得以提高。與單芯片封裝相比，MCM具有更高的封裝密度，可更好地滿足電子系統(tǒng)小型化的需要。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)是在半導(dǎo)體上制作微帶電路[4]，實(shí)現(xiàn)射頻開關(guān)、功分器、電容和電感等無源器件，插損小、頻帶寬。由于在同一平臺(tái)裝載多個(gè)信道模塊，其整體空間狹小，安裝設(shè)備復(fù)雜繁多，且頻段集中，相互間干擾非常嚴(yán)重，通信載體與升空通信平臺(tái)要進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，包括安裝、供電、載重等，尤其要進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)[5]，使系統(tǒng)在工作時(shí)不產(chǎn)生超標(biāo)的電磁干擾，避免對(duì)其它設(shè)備或系統(tǒng)造成干擾，也避免其它設(shè)備對(duì)本系統(tǒng)造成干擾，否則系統(tǒng)將無法工作。影響系統(tǒng)內(nèi)的電磁兼容性的主要因素是禍合。禍合方式有導(dǎo)線間的電感、電容、電場(chǎng)及磁場(chǎng)禍合，還有系統(tǒng)內(nèi)公共阻抗禍合及天線與天線之間的禍合。另外，本系統(tǒng)除了在平臺(tái)上安裝了交換模塊和轉(zhuǎn)發(fā)模塊外，還安裝了天線。當(dāng)平臺(tái)表面是金屬材料時(shí)，表面受電磁波的照射時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)和二次輻射，從而改變天線的收發(fā)電磁特性，并進(jìn)一步影響電子設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使其無法正常工作。通過采用多層電路板、射頻屏蔽、EMC電磁軟件仿真等技術(shù)，并且各個(gè)模塊之間的信號(hào)線和電源線通過母板連接，在有限的空間，合理設(shè)計(jì)，合理優(yōu)化天線的分布位置，降低和消除人為的和自然的電磁干擾，提高設(shè)備和系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，保證設(shè)備和系統(tǒng)功能的正常工作。
采用基帶處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多種傳輸體制、多種速率的有效傳輸采用模擬器件進(jìn)行調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)多速率和多制式的兼容，更不能根據(jù)用戶提供的波形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配置。采用軟件化設(shè)計(jì)的調(diào)制解調(diào)器，將整個(gè)基帶處理部分通過全數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，能使收發(fā)濾波器幾乎理想匹配，提高系統(tǒng)性能。軟件化調(diào)制解調(diào)器適合多種信道限帶傳輸要求，具有高的雜散抑制比，成形濾波器滾降系數(shù)可任意設(shè)置，支持連續(xù)和突發(fā)等多種模式等優(yōu)點(diǎn)，具有通用化、綜合化、智能化等特點(diǎn)。多制式調(diào)制解調(diào)器為了兼容多速率和多制式，其基帶處理部分采用FPGA為硬件平臺(tái)，通過計(jì)算機(jī)編程仿真來實(shí)現(xiàn)完成其功能。對(duì)于調(diào)制器，由于要兼容多種速率，因此采用任意時(shí)鐘來產(chǎn)生FPGA的工作時(shí)鐘。對(duì)于解調(diào)器，中頻信號(hào)經(jīng)帶通濾波、放大處理，經(jīng)變頻后送入A/D，將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)送入FPGA，F(xiàn)PGA完成數(shù)字解調(diào)，為了兼容多種速率，整個(gè)解調(diào)采用同步采樣技術(shù)，利用DDS來完成時(shí)鐘提取[6]。其過程是利用定時(shí)誤差提取算法來提取定時(shí)誤差，經(jīng)數(shù)字濾波后，同DDS的頻率控制字一同相加，去調(diào)整DDS的相位字，DDS輸出的信號(hào)直接去控制A/D采樣時(shí)鐘，從而使A/D的采樣頻率同信息速率完全同步。目前FPGA的規(guī)模越來越大。在一塊FPGA上可以集成更多的功能，只需要增大FPGA的規(guī)模，而不會(huì)影響處理速度和其他的性能。相反將更多的功能集成到一個(gè)芯片中，可減小體積，減小功耗，電磁兼容性增強(qiáng)，使電路工作更加穩(wěn)定。功能的集成不是簡(jiǎn)單的邏輯相加，它增加了各單元電路間接口的靈活性，進(jìn)而使各單元的設(shè)計(jì)更加的靈活，甚至打破原有器件和電路的設(shè)計(jì)局限，以一個(gè)全新的方式、方法進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。FPGA編譯軟件功能的增強(qiáng)，使其程序設(shè)計(jì)越來越可以按照高級(jí)語言的方式進(jìn)行；同時(shí)可以對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試、仿真，在程序編制階段就可以發(fā)現(xiàn)并解決其中的錯(cuò)誤和不足；在FPGA使用中，可以設(shè)置觀察信號(hào)，隨時(shí)對(duì)其軟件的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)于日后發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤和缺陷，可以在軟件平臺(tái)上更改完成后，通過對(duì)FPGA程序存儲(chǔ)器更新實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的升級(jí)和維護(hù)。至此，F(xiàn)PGA的應(yīng)用已不再是對(duì)以前電路的數(shù)字化，而是具備了軟件的種種特征，成為軟件無線電的一種實(shí)現(xiàn)形式。
空中中繼通信系統(tǒng)是一種基于軟件無線電的多工作頻段，多信道共用的硬件平臺(tái)?？罩修D(zhuǎn)發(fā)設(shè)備布置機(jī)動(dòng)靈活、操作快速簡(jiǎn)便、開通迅速，并且能夠克服由距離、地形和人為妨礙造成的傳統(tǒng)地面視距局限，它成為解決當(dāng)前復(fù)雜地形通信瓶頸問題的一種有效手段，在未來的通信中發(fā)揮重要作用。
作者：殷素杰 王迎棟 趙彥芬 單位：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
