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趋势与展望.doc

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1、“半导体技术”2008年 第三期趋势与展望185- 微电子封装材料的最新进展 陈军君, 傅岳鹏, 田民波190- 从 SOC 到 NOC 的集成电路设计技术发展 孟李林193- 半导体光刻技术及设备的发展趋势 姚达, 刘欣, 岳世忠技术专栏(半导体先进的加工设备)197- 三极管粘片机 S 曲线加减速控制 吴小洪, 林晓新, 曹占伦, 等200- 改进匹配算法在 LED 粘片设备图像识别中的应用曹占伦, 吴小洪, 姜永军, 等204- 基于 PCI 总线的 LED 固晶机系统研究 邹松青, 刘学平, 段广洪, 等208- 微通道板清洗设备研制 严诚, 王益军, 张正君, 等212- 光谱响应在

2、线测试仪的研制与应用 牛军, 乔建良, 常本康216- 基于牛顿插值法的智能气体体积分数测量装置 李晓丽, 孙以材, 何平器件制造与应用220- 带复合掺杂层的 InP 基 HBT 新结构 江琳琳, 李软群, 崔海林, 等223- SOI MOSFET 抗辐射加固的常用方法与新结构 何玉娟, 刘洁, 恩云飞, 等227- 复合多晶硅栅 LDMOS 的特性研究 洪琪, 陈军宁, 柯导明, 等231- 多晶硅薄膜晶体管 Kink 效应研究与建模 陈荣盛, 郑学仁, 邓婉玲, 等235- Si 能带的非抛物线性对 MOSFET 电子输运的影响 李海霞, 毛凌锋239- 改进的 OLED 像素驱动电路

3、 焦玉斌, 徐艳蕾工艺技术与材料242- LiTaO3 晶片 CMP 过程的化学去除机理研究 杜宏伟, 魏昕, 林悦香, 等245- WSix 沉积前清洗中一种失效现象及改进方法 孙震海, 郭国超, 韩瑞津封装、测试与设备248- 大功率 LED 封装有限元热分析 田大垒, 关荣锋, 王杏集成电路设计与开发252- 基于开关运放的低功耗逐次逼近 ADC 设计 乔峻石, 李冬梅257- 5.8GHz CMOS 混频器设计 任怀龙, 默立冬, 吴思汉, 等261- 新型匹配负载网络的 TLP 测试系统研究 李嘉颖, 周继承, 罗宏伟264- 单片集成TFT-LCD 驱动芯片的设计验证策略 程鹏,

4、魏廷存, 魏晓敏, 等269- 金属纳米晶存储器件数据保持能力建模与验证 顾怀怀, 程秀兰, 施亮, 等272- 微波单片电路中通孔的建模 胡志富, 王生国, 何大伟, 等趋势与展望185- 微电子封装材料的最新进展陈军君,傅岳鹏,田民波(清华大学材料科学与工程系,北京)摘要:总结了目前几类关键封装材料的发展现状,包括积层多层板、挠性板、无铅焊料、电子浆料等,指出了发展中存在的主要问题,并对国内外的生产研发情况和未来的发展趋势进行了概述。指出积层多层板和挠性板适应未来三维形式的封装,是21 世纪基板材料的主流,其技术 走向是进一步简化工艺和降低成本;无铅焊料满足环保要求,但现在成本仍偏高;导电

5、胶可能将成为替代焊接技术的新型低温连接材料。关键词:封装材料;积层多层板;挠性板;无铅焊料;导电胶190- 从SOC 到NOC 的集成电路设计技术发展孟李林(西安邮电学院ASIC 设计中心,西安)摘要:遵循摩尔定律的预言,半导体集成电路工艺技术持续高速向深亚微米工艺发展,大规模集成电路设计技术是发展过程中需要解决的关键问题。基于片上总线的SOC 设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题。近几年研究提出全新的集成电路体系结构NOC,是将计算机网络技术移植到芯片 设计中,从体系结构上彻底解决了SOC 设计技术存在的问题。因此,NOC 将成为集

6、成电路下一代主流设计技术。关键词:集成电路;片上系统;片上总线;片上网络193-半导体光刻技术及设备的发展趋势姚达 1,刘欣 2,岳世忠 3(1. 中国电子科技集团公司 第四十七研究所,沈阳 110032;2. 中国人民解放军91550部队,辽宁大连116000;3. 北京大学 软件与微电子学研究院,北京100871)摘要:随着芯片集成度的不断提高、器件尺寸的不断缩小,光刻技术和光刻设备发生着显著变化。通过对目前国内外光刻设备生产厂商对下一代光刻技术的开发及目前已经应用到先进生产线上的光刻技术及设备进行了对比研究,对光刻技术和光刻设备的发展趋势进行了介绍,并对我国今后半导体光刻技术及设备的发展

7、提出了合理化建议。关键词:光刻;光刻机;分辨率;掩模;焦深;曝光技术专栏197- 三极管粘片机S曲线加减速控制吴小洪,林晓新,曹占伦,姜永军,袁喜林(广东工业大学 机电工程学院,广州)摘要:S曲线加减速运动控制是中高档三极管粘片机系统中的一项重要功能。对S 曲线加减速度算法进行了研究,从三极管粘片机的运动控制流程工艺要求出发,设置系统不同的运动参数。运用二分法迭代的编程思维对时间控制和行程进行检测计算,给出了算法在三极管粘片机系统控制应用实例,计算结果表明,二分法的迭代计算是高效的。关键词:加减速;S 曲线;粘片机;二分法200-改进匹配算法在LED 粘片设备图像识别中的应用曹占伦,吴小洪,姜

8、永军,林晓新(广东工业大学,广州)摘要:在全自动LED 粘片设备中, 为了实时快速精确地识别出LED 芯片,提出了一种新的金字塔 序贯相似性检测匹配算法,有机地结合了金字塔算法的快速性和序贯相似性检测匹配算法精确性的优点。该算法先采用金字塔算法对目标图像进行分层搜索,呈几何级的减少匹配次数,提高效率,然后用序贯相似性检测匹配算法在很小的区域内进行精匹配,达到准确定位的目的。目前,该算法已在VC 编程环境中编程实现,并在样机上得到应用,达到了工业应用的目的。关键词:发光二极管;金字塔算法;序贯相似性算法;模板匹配204-基于PCI 总线的LED 固晶机系统研究邹松青,刘学平,段广洪,吴小峰(清华

9、大学 深圳研究生院 制造技术与系统研究所,深圳)摘要:介绍了LED 固晶机的工作原理,阐述了其系统设计思想和实现方法,分析了其运动控制系统采用基于PCI 总线的运动控制卡与IPC 工控机相结合的方案,其气动部分和机器视觉部分也是通过PCI 总线实现相互间的数据通信,讨论了其运动控制的核心内容运动时序的控制。该系统通过了实验室的调试,具有高精度、高速度、人机交互性好等特点。关键词:发光二极管固晶机;运动控制;周边元件扩展接口总线208-微通道板清洗设备研制严诚,王益军,张正君,苏德坦,丛晓庆,王锐廷(1. 北方夜视技术股份有限公司,北京;2. 咸阳师范学院 物理系,陕西 咸阳;3. 北京七星华创

10、电子股份有限公司,北京)摘要:基于微通道板的清洗工艺,设计了清洗设备的结构,并对设备的核心部件详细说明。利用液体射流喷射实现喷淋清洗,采用液体液下喷射循环实现液体的紊流,减少了搅动和传动系统为系统带来的复杂性。利用超声和兆声双频率清洗实现了对MCP 不同粒径腐蚀产物和污染物的清洗,工作槽斜底式设计和频率扫描改进槽内声场的均匀性,功率精度达到10。储液槽预热结合在线加热,使液体温度精度达 0.5,改善了MCP清洗主要工艺参数的稳定性和一致性,体现了湿法清洗的独创性和实用性,实现了清洗工艺过程的半自动化。关键词:微通道板;湿法清洗;工艺模块;设备研制212-光谱响应在线测试仪的研制与应用牛军 1,

11、2, 乔建良 1,2, 常本康 1(1. 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京210094;2. 南阳理工学院 电子与电气工程系,河南 南阳473004)摘要:基于光电阴极光谱响应测试原理,研制了光谱响应在线测试仪,经多次实验验证,准确度达到1nA,完全能够检测出NEA 激活过程中产生的微弱光电信号,且具有良好的重复性。利用该光谱响应测试仪,成功实现了激活台内负电子亲和势(NEA )光电阴极激活 过程中的光谱响应在线测试,获得了光谱响应曲线,并将其转换成阴极的量子产额曲线。通过曲线拟合方法计算出反映阴极性能的重要参数,得到了大量的阴极信息,弥补了依靠光电流监控阴极信息的不足。关键词:光电

12、阴极;激活;光谱响应;在线测试216-基于牛顿插值法的智能气体体积分数测量装置李晓丽,孙以材,何平,钟晓泉,李晓琳(河北工业大学 微电子所,天津)摘要:介绍了一种新型、高精度的智能气体体积分数测量设备。该设备将ARM7应用到 电路中,利用其强大的数据计算处理能力及控制能力,设计出了显示气体体积分数值的测试电路。传感器输出的电信号采用牛顿插值法进行转换,有效地校正传感器的非线性,提高测量的精度。通过C 语言编程实现该算法,经测试, 该装置的精度误差保持在 1.5%,能够准确地对环境中的气体进行监控,并具有到限报警功能。关键词:气敏传感器;嵌入式;牛顿插值器件制造与应用220-带复合掺杂层的InP

13、 基HBT 新结构江琳琳,李轶群,崔海林,黄辉,黄永清,任晓敏(北京邮电大学 光通信与光波技术教育部重点实验室,北京)摘要:对用于光电集成(OEIC)的InP 基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构在集电极区和次集电区之间插入一层特定厚度的p-InGaAs 和两层特定厚度但不同掺杂浓度的n-InP 层,从仿真结果出发对各种不同结构做出分析,发现这种新结构克服了双异质结双极晶体管的电流阻挡效应,同时很好地解决了传统的双HBT (DHBT)的电子堆积效应和SHBT 反向击穿电压低的问题。关键词:异质结双极晶体管;复合集电区;势垒尖峰223-SOI MOSFE

14、T 抗辐射加固的常用方法与新结构何玉娟,刘洁,恩云飞,罗宏伟,师谦(电子元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室,广州 )摘要:SOI CMOS 技术存在许多优势,但由于存在厚的埋氧 层,其 总剂量效应反而比体Si 器件更差,因此需进行总剂量抗辐射加固设计。对几种SOI MOSFET 的栅氧、埋氧和 场氧总剂量抗辐射加固的方法进行了对比较分析,指出了各自的优劣势,给出了研究方向。并对FLEXFET 和G 4-FET 三维SOI 器件抗辐射加固新结构进行了阐述,分析了其优越性。关键词:SOI ;总剂量效应;FLEXFET;G 4-FET227-复合多晶硅栅LDMOS 的特性研究洪琪,陈军宁,

15、柯导明,刘磊,高珊,刘琦(安徽大学 电子科学与技术学院,合肥)摘要:提出了一种应用于射频领域的复合多晶硅栅LDMOS 结构(DMGLDMOS),并给出了工艺实现方法。此结构采用了栅工程的概念,所设计的栅电极由S栅和D栅两块电极并列组成,其中,S栅采用功函数较高的p +多晶硅;D栅采用功函数较低的n +多晶硅。 MEDICI 对 n 沟道DMG LDMOS 和n沟道普通LDMOS 的模拟结果表明,该结构能够提高器件的沟道载流子速度,从而增加器件的跨导值,并且该结构在提高器件击穿电压的同时还能提高器件的截止频率。关键词:复合栅;截止频率;功函数;横向扩散金属氧化物;栅源电容;栅漏电容231- 多晶

16、硅薄膜晶体管Kink 效应研究与建模陈荣盛,郑学仁,邓婉玲,姚若河,吴朝晖,吴为敬(华南理工大学 微电子研究所,广州)摘要:多晶硅薄膜晶体管(P-Si TFTs)技术在SOP (system on panel)显示应用中发挥着越来越重要的作用。随着尺寸的不断缩小,P-Si TFTs 的Kink 效应越来越明显,对有源液晶显示矩阵和驱动电路的性能影响很大。对发生Kink 效应的物理机制、二维数值仿真及其一维解析模型进行了分析,讨论了晶粒边界、沟道长度与Kink 效应的关系,提出建立适合电路仿真的一维解析模型的关键与展望。关键词:多晶硅薄膜晶体管;Kink 效应;建模235-Si 能带的非抛物线性

17、对MOSFET 电子输运的影响李海霞,毛凌锋(苏州大学 电子信息学院,江苏 苏州)摘要:随着器件尺寸的进一步减小,Si 能带的非抛物线性以及高电场对MOSFET 中沟道电子输运的影响变得越来越重要。在基于全能带蒙特卡罗方法的基础上,研究了非抛物线因子对沟道电子输运的影响。研究表明,非抛物线因子对小尺寸器件输运电流的影响大,而对大尺寸器件输运电流的影响不明显,这意味着对于深亚微米MOSFET 必须考虑非抛物线因子对器件电子输运的影响。关键词:深亚微米金属 氧化物半导体场效应晶体管;非抛物线因子;全能带蒙特卡罗;速度过239-改进的OLED 像素驱动电路焦玉斌 1,徐艳蕾 2(1. 装甲兵技术学院

18、 控制系,长春 130117;2. 吉林农业大学 信息技术学院,长春130118 )摘要:有机电致发光显示器件(OLED)被认为是LCD 最强有力的竞争者。因OLED 显示屏的像素驱动电路至少由两个TFT 管和一个电容组成,在实际制作驱动电路中,电容面积较大,影响显示屏开口率。基于对像素驱动电路的深入研究,提出一种改进的像素驱动电路,改进后的电路面积较小。通过仿真验证和理论推导计算证明该驱动电路不仅性能稳定而且可以明显地提高显示屏的开口率。关键词:有机电致发光显示器件;像素;驱动电路;开口率工艺技术与材料242- LiTaO3 晶片CMP 过程的化学去除机理研究杜宏伟 1,魏昕 2,林悦香 1

19、,潘志国 1,江景涛 1(1. 青岛农业大学 机电工程学院,山东 青岛266109;2. 广东工业大学 机电工程学院,广州510090)摘要:通过化学腐蚀方法研究了LiTaO 3(LT)晶片的化学机械抛光的化学腐蚀机理,研究了LiTaO 3 单晶的化学机械抛光过程腐蚀作用的主要影响因素及其影响规律,获得了LiTaO 3 晶片CMP 过程有效的氧化剂和稳定剂。采用X 衍射测量抛光表面的结构变化,分析了晶片表面在不同抛光液条件下发生的变化。研究结果为优化LiTaO 3 CMP 工艺参数,进一步探讨化学机械抛光机理提供了依据。关键词:钽酸锂;化学机械抛光;化学腐蚀;抛光液245- WSix 沉积前清

20、洗中一种失效现象及改进方法孙震海 1,3, 郭国超 2, 韩瑞津 2(1. 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所,上海;2. 中国上海宏力半导体制造有限公司,上海 201203;3. 中国科学院 研究生院,北京100039 )摘要:研究并讨论了在WSi x 制备的前清洗中,用气 态氟化氢(HF )清洗时,多晶硅表面有从其体内析出的含磷物,这种析出物很容易跟气态HF 中的微量水汽结合,形成HPO 3 晶体。 这样的晶体在Si 片表面不容易被检测到,却可以很大程度地影响芯片的良率。本系统观测了这一现象,解释了这种失效的机制,并且给出这种失效模式的解决方案。关键词:硅化钨沉积;磷析出;沉积前清洗封

21、装、测试与设备248- 大功率 LED 封装有限元热分析田大垒,关荣锋,王杏(河南理工大学 材料科学与工程学院,河南 焦作 )摘要:介绍了有限元软件在大功率LED 封装热分析中的应用,对一种多层陶瓷金属(MLCMP)封装 结构的LED 进行了热模拟分析,比较了不同热沉材料的散热性能,模拟了输入功率以及强制空气冷却条件对芯片温度的影响。结果表明当达到热稳态平衡时,芯片上的温度最高,透镜顶部表面的温度最低,当输入功率达到3W 时,芯片温度超过了150,强制空冷能显著改善器件的散热性能。关键词:大功率发光二极管;有限元;热分析;多层陶瓷金属封装集成电路设计与开发252- 基于开关运放的低功耗逐次逼近

22、ADC 设计 乔峻石, 李冬梅(清华大学 a. 微电子所;b. 电子工程系,北京100084)摘要:基于UMC 0.18混合信号工艺,设计 了一种低功耗逐次逼近ADC,重点考虑了功耗的优化和电路的改进,采用了开关运放技术,降低了传统缓冲器30%左右的能量消耗,同时比较器低功耗的设计也使该ADC 节能的优点更加突出,同时比较器采用了失调校准技术,这样就能够满足10 bit精度的要求。在电源电压1.8 V、采 样频率100 kHz 的条件下,仿真得到该逐次逼近ADC 信噪比为61.66dB,而静态功耗仅为26W。该设计的芯片版 图面积为1mm1 mm。关键词:开关运放;逐次逼近ADC;低功耗比 较

23、器;失调校准257- 5.8 GHz CMOS 混频器设计任怀龙 1,默立冬 1,吴思汉 2,陈兴 1,冯威 1,廖斌 1,吴洪江 1(1. 中国电子科技集团公司 第十三研究所,石家庄 050051;2. 国防科技信息研究中心,北京100028)摘要:介绍了CMOS 混频器主要技术指标的设计思路和技术。采用0.18 m CMOS 工艺 ,使用Agilent 公司的ADS 软件设计出一种5.8 GHz CMOS 混频器电路,结果表明,工作电压1.8 V 时,RF 频率5.8 GHz,本振 频率5.78 GHz,中频频率20 MHz 下,转换增益7.3 dB、输 入1 dB 压缩点-8.3dBm,

24、噪声系数8.7,工作 电流小于5 mA,该电路已交付流片。关键词:CMOS 混频器;转换增益;线性度261- 新型匹配负载网络的TLP 测试系统研究李嘉颖 1,周继承 1,罗宏伟 2(1. 中南大学 物理科学与技术学院,长沙 410083;2. 信息产业部 电子第五研究所,广州 510610)摘要:研究了传统传输线脉冲测试波形的失真机理,实现了一种基于R-2R 网络的负载电路匹配特性优化设计方案,与传统传输线脉冲测试波形相比,优化之后的系统消除了传统设备所产生脉冲波形的过冲和振荡现象,从而提高了传输线脉冲测试效率。同时,在相同的预充电电压下,优化之后的系统能提供更大能量的测试脉冲,减小系统功耗

25、。该工作对半导体器件的ESD保护电路设计和ESD 模型研究具有 实 用价值。关键词:传输线脉冲;静电放电;匹配负载;波形失真264- 单片集成TFT-LCD 驱动芯片的设计验证策略程鹏 1,2 ,魏廷存 2,魏晓敏 2,李博 2(1. 西北工业大学,软件与微电子学院,西安710065;2. 西北工业大学,航空微电子中心,西安710072)摘要:混合信号VLSI 芯片的单片特性验证是此类芯片的设计难题之一。针对典型的混合信号VLSI 芯片单片集成薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)驱动芯片,设计了一种能够直观模拟液晶显示的系统级验证平台,并利用此验证平台验证了系统架构的正确性。还针对此芯片的设

26、计特点,结合系统验证平台为整个设计流程的各个阶段提出了不同的验证策略。通过对这些策略的配合使用,对芯片特性进行了全面验证,包括模块级验证、芯片级验证以及物理验证。该验证策略具有高效、直观、可靠等特点。关键词:薄膜晶体管液晶显示器;驱动芯片;混合信号仿真;全芯片验证269- 金属纳米晶存储器件数据保持能力建模与验证顾怀怀,程秀兰,施亮,林昆(上海交通大学 微电子学院,上海)摘要:金属纳米晶存储器件具有低功耗、高速读写特性及较高的可靠性,因此近年来在非易失存储器研究领域备受关注。对比分析讨论了量子限制效应与库仑阻塞效应对金属纳米晶费密能级的影响后,发现库仑阻塞效应会严重削弱器件数据保持能力。在综合

27、考虑金属纳米晶量子限制效应和库仑阻塞效应的基础上,提出了金属纳米晶存储器件数据保持能力分析模型,并通过与相关研究文献的实验数据对比分析,证实了本模型的合理性。关键词:金属纳米晶;存储器;数据保持能力;量子限制;库仑阻塞;模型272- 微波单片电路中通孔的建模胡志富,王生国,何大伟,蔡树军(河北半导体研究所,石家庄)摘要:分析了理论公式在计算截圆锥通孔电感中的局限性。设计了频率在20 GHz以下GaAs基微波单片电路中通孔的专门测试结构并建立了其对应的等效电路,用去嵌入寄生参数的方法和安捷伦公司标准的IC-CAP 建模系统提取了通孔的模型参数。发现对截圆锥结构的通孔,用公式计算出来的通孔的电感值比实验的结果大36 %。设计了一个14 18 GHz、增益大于17dB 、输出功率为1 W 的GaAs 基微波单片电路,验证了模型的准确性。关键词:通孔;模型;IC-CAP

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