單晶片利潤分析

1. 乾洗店的利潤有多大

現在人們的消費水平不斷提高，所以帶動了乾洗店加盟行業的發展，乾洗店加盟已經成為了一個熱門的創業項目。在乾洗店加盟品牌眾多的市場中，想要獲得行業高利潤，就要選擇一個好的品牌，UCC國際洗衣就是一個不錯的品牌。要想乾洗店利潤高，就選UCC國際洗衣加盟。

首先，UCC國際洗衣加盟門檻低，風險低。加盟一家小規模的乾洗店一共也就需要三到五萬元左右，如果經營順利，幾個月便能回本。而成本上的降低，使得加盟商的利潤空間就更大，這樣投資乾洗加盟店，當然也就更加賺錢了。

其次，加盟UCC國際洗衣不需要太多的技術含量，加盟商在選擇乾洗店加盟後，加盟總部會給予加盟商多方面的幫助，幫助加盟商選址，裝修，開店，技術培訓。這些幫助對於沒有經驗的加盟商來說都是節約成本，對乾洗加盟店的發展來說也有著重大的意義。

最後，UCC國際洗衣擁有強大的運營團隊，會幫助加盟商不定時地開展店鋪促銷活動，讓加盟商獲得更高的利潤。乾洗加盟店的運營工作是店鋪成功與否的關鍵所在，它將直接影響著店鋪利潤。

目前乾洗加盟店受到了消費者的普遍喜愛，發展前景相當不錯。加盟UCC國際洗衣，乾洗店利潤不用愁。

2. 如何提高集成電路成品率

面向高成品率設計的EDA技術

成品率下滑已成為當今納米集成電路設計中面臨的最大挑戰之一。如何在研發高性能IC同時保證較高的成品率已成為近年來學術界及工業界關注的熱點問題。一晶元成品率在電子產品生產中，成品率問題由於與生產成本以及企業利潤直接相關，一直以來受到業界的廣泛關注。如果產品的成品率過低，將會使生產成本陡然上升，不僅造成企業利潤減少，而且還會降低產品的市場競爭力，甚至造成整個產品項目的失敗。成品率問題的重要性同樣也體現在作為電子產品及IT產業的支撐產業——集成電路(IC)的設計和生產中。而且，在IC的設計和生產中成品率問題顯得更加突出，這主要與IC設計及製造的特點有關。首先，集成電路生產工藝十分復雜，一個晶元的產生往往要經過幾十甚至上百道工藝步驟，生產周期較長，在整個製造過程中任何一個工藝步驟上的偏差都將會對產品成品率造成影響。其次，集成電路生產的投資巨大，一條普通生產線往往需上億美元，先進生產線的造價更是驚人。如果流片的成品率過低（30%以下），將缺乏市場競爭力，難以付諸批量生產。成品率問題目前已成為影響IC設計及製造企業投資風險的關鍵因素之一。因此，許多IC開發項目甚至不惜適當降低IC的性能指標來滿足成品率的要求，這樣至少可以使產品進入市場收回投資。近年來，IT產業的迅猛發展，為了追求IT產品的高性能及便捷性，IC規模不斷擴大，特徵線寬不斷縮小，當前國際上CMOS的主流工藝已由幾年前0.25μm降至0.10μm以下。90納米及60納米生產線正在成為下一代主流生產線，而成品率下滑已成為當今納米集成電路設計中面臨的最大挑戰之一。而且，隨著無線產品的大量應用，對帶寬及器件響應速度也提出了更高的要求，高性能的射頻集成電路及微波單片集成電路（RFIC、MMIC）的研發以及新材料、新工藝、新器件的大量採用為IC設計帶來了前所未有的挑戰。這些因素大大增加了IC製造過程中的不確定性，使得IC產品的成品率更加難以控制。由於成品率問題的重要性，在當前的IC研發中，對成品率問題的考慮已滲透到IC設計製造的各個階段。如何在研發高性能IC同時保證較高的成品率已成為近年來學術界及工業界關注的熱點問題。二藉助EDA技術提高成品率影響IC成品率的因素有很多，但主要來自兩個方面:第一是工藝線水平、材料特性及環境的影響。在IC製造過程中如果工藝線不穩定，將會導致製造結果與設計的偏差，使成品率降低。同時，不同材料有著不同的加工工藝，加工難度也不一樣，材料特性也是影響成品率的重要因素。而環境因素如溫度、濕度等也會對IC的品質造成影響，從而引起成品率降低。在工藝方面最突出的就是缺陷對成品率的影響。缺陷是由於IC工藝線不穩定，使理想的IC結構發生變化，如金屬條變形、粉塵顆粒與冗餘物的出現等。針對這些問題主要通過改進、調整工藝線、進行工藝過程式控制制（SPC）來解決。第二是來自設計方面的影響。如果在IC設計中參數設計不合理，則會導致IC性能上的缺陷，造成成品率過低。同樣在結構設計方面的不合理也會造成成品率問題。針對此類問題主要通過改進參數及結構設計，增加冗餘結構設計等方法改善成品率。除了工藝線的調整與控制需完全在製造階段考慮外，其他有關成品率問題都可在IC設計階段予以解決或者改善。由於在設計階段對成品率的問題進行充分考慮，可以有效避免成品率問題帶來的風險，因此面向高成品率設計的EDA技術日益受到的重視。目前，無論在工藝方面還是設計方面就利用EDA技術提高成品率設計提出了許多有效的方法。這些方法主要的目的是解決以下三個問題：1.減小設計與製造間的誤差。主要是指由於工藝、材料、環境等因素的影響造成的誤差，主要通過改進工藝線、改善材料及環境、提高模型精度（建立考慮多種因素的元器件模擬模型）等達到使設計參數與加工後的參數基本一致。例如，在超深亞微米工藝下利用統計學技術，通過對測試數據進行統計學分析及MonteCarlo模擬，針對參數偏差及失效點（缺陷）的統計分布特點建立統計學模型，以及在此基礎進行靈敏度分析、成品率分析、優化以有效提高成品率；又如利用OPC（光學校正）技術，可對在光刻過程中產生的與原設計不一致的不規則幾何圖形進行校正，以減小與原設計的誤差。再如超深亞微米工藝下，隨著頻率提高、特徵尺寸減小帶來互連線的各種高頻效應，由此產生了信號完整性等許多復雜的問題，導致設計參數的偏離。建立有效的互連線模型和實現互連線網快速模擬，這也是面向高成品率設計目前亟待解決的一個重要問題。2.成品率估計。即在投片生產之前，根據工藝及設計的具體情況，利用EDA工具對成品率進行預測，如果成品率達不到預定指標，則需採取進一步改進設計、調整工藝等措施，提高成品率，降低投資風險。如在超大規模集成電路（VLSI）設計中，為了避免工藝缺陷對成品率的影響，通過對缺陷的統計分布情況進行分析，從中得出成品率估計結果。3.成品率優化。在成品率較低的情況下，採用一些工具對成品率結果進行優化（主要指對設計的優化）。如：設計中心法（DesignCentering），通過將設計參數值調整到參數值分布區域的中心，以避免工藝中的隨機擾動引起的對電路性能的影響，從而使成品率提高。三常用成品率設計演算法目前成品率分析及優化的方法大致可分為兩類，一種是數值方法，根據電路方程的特點對成品率進行估算及優化，具有運算速度快、估計結果精確的特點，但是其靈活性差，難以應用於復雜電路中；另一種是統計方法，主要是MonteCarlo方法及其改進方法，這種方法簡單靈活，可用於復雜電路的成品率分析及優化，但是其准確性依賴於模擬模型的准確性及模擬次數，而且其運算效率也與模型的復雜程度及模擬次數有關。1.數值方法基於數值演算法（國外有的文獻也稱之為幾何演算法）的成品率分析及優化技術的研究早在上世紀六七十年代已開展了大量研究，當時主要是針對電路中的成品率問題及容差分析等問題。隨著集成電路的出現，這些演算法大多數也沿用於集成電路成品率的分析與優化中。數值方法具有運行效率高、計算精確等特點，目前仍在IC設計中具有重要的地位。基於數值方法的成品率分析演算法的基本原理是：根據電路設計的性能指標及電路方程，計算出可以接受的電路（符合成品指標的電路）其設計參數的分布區域（以下簡稱可接受區），然後通過比較可接受區與電路設計參數在製造過程的誤差范圍的分布區（簡稱參數分布區），得出對當前設計參數下成品率的估計值，如果成品率過低，可以通過調整設計參數值，改變參數分布區，以提高成品率（成品率優化）。數值方法的原理雖然簡單，但是在實際的電路設計中，存在許多問題：一是參數維數問題，電路參數往往多達幾十甚至上百個，要分析求解的可接受區域及參數分布區是一個超橢圓（Hyperellipsoid），隨著電路參數的增加，電路分析的工作量成幾何指數增長，這為成品率的最終分析求解帶來很大困難。二是電路方程的復雜性，隨著IC性能指標的提高，及新材料、新器件的應用，在分析中需考慮的因素也越來越多，如：耦合、色散、趨膚效應等，電路方程的求解難度大大增加，這可能導致最終的成品率問題無法求解。當然，可以採用一些簡並公式和簡化方法進行處理，但是這將使成品率分析及優化結果的准確性在成品率問題中主要注重准確性，即結果與實際的一致性，而不是精確性，即對精度要求並不太嚴格）大打折扣。三是響應函數的形狀問題，在成品率優化中，目前主要採用牛頓法、最小二乘法及其改進演算法等，針對響應函數呈凸狀時，可以較快收斂，得到優化結果，而不適用於響應函數呈凹狀的情況。目前在成品率分析及優化中常用的演算法有線性切割法、單純形逼近法、模擬退火法、拉丁方法、橢圓法（Ellipsoidaltechnique）等。近年來，由於IC技術的飛速發展，依靠純數值方法進行成品率的分析與優化方法，特別是在遇到高階微分方程求解及物理效應分析時，已經力不從心，在許多應用中受到了限制。隨著計算機技術的發展，建模模擬技術的大量應用，基於統計學技術的IC成品率分析優化工具逐漸[工業電器網-cnelc]成為現在EDA中的主流成品率工具。2.統計學方法（統計設計方法）基於統計學的成品率分析及優化演算法（在有的文獻中稱之為統計設計方法）的核心是蒙特卡羅（MonteCarlo）方法。蒙特卡羅方法又稱為計算機隨機模擬方法，是一種基於「隨機數」的計算方法。這一方法源於美國在第一次世界大戰中研製原子彈的「曼哈頓計劃」。該計劃的主持人之一，數學家馮·諾伊曼用馳名世界的賭城——摩納哥的MonteCarlo——來命名這種方法，為它蒙上了一層神秘色彩。其實MonteCarlo方法的基本思想很早以前就被人們所發現和利用，早在17世紀，人們就知道用事件發生的「頻率」來決定事件的「概率」。19世紀人們用投針試驗的方法來決定圓周率л。上世紀40年代電子計算機的出現，特別是近年來高速電子計算機的出現，使得用數學方法在計算機上大量、快速地模擬這樣的試驗成為可能。科技計算中的問題比這要復雜得多。比如金融衍生產品（期權、期貨、掉期等）的定價及交易風險估算，問題的維數（即變數的個數）可能高達數百甚至數千。對這類問題，難度隨維數的增加呈指數增長，這就是所謂的「維數的災難（CourseDimensionality）」，傳統的數值方法難以對付(即使使用速度最快的計算機)。MonteCarlo方法能很好地用來對付維數的災難，因為該方法的計算復雜性不再依賴於維數。從而使得以前那些本來是無法計算的問題現在也能夠得到解決。以前，有許多電路成品率方法是建立在非線性規劃的基礎上的，如:線性切割法、單純形逼近法等。這些方法將成品率問題轉化為求解約束極值問題，雖然在數學模型建立方面相對比較簡單，但是計算上十分繁復。隨著電路產品規模的擴大，參與計算的電路參數越來越多，約束函數越來越復雜，這些方法已不適於電路成品率的計算。隨著計算機技術的迅速發展，在上個世紀六七十年代出現了一種新的電路成品率分析方法——蒙特卡羅成品率分析方法。這種方法根據蒙特卡羅方法的基本思想，通過計算機隨機模擬來計算電路產品的成品率，對於規模較大且比較復雜的電路可在較短的時間內得出分析結果，從而大大地提高了電路成品率分析的效率。蒙特卡羅成品率分析方法至今仍然是一種普遍應用的電路成品率分析方法。按蒙特卡羅法求出的成品率僅為實際成品率的近似統計估值，而且這一近似統計估值與參數抽樣規模的大小有關。抽樣規模越大，統計估值越精確。一般，為獲得合理的估值，需要進行上百次乃至千次試驗。這對大規模電路網路來說，電路分析所花費的計算成本是相當可觀的，這一點往往限制了蒙特卡羅法的應用范圍。單純應用蒙特卡羅法得不到最佳成品率、最佳額定參數及最佳容差。盡管如此，在電路的統計設計中，蒙特卡羅法仍是一個最基本的方法，並且具有顯著的優點，如：雖然計算精度與抽樣規模成平方關系，但抽樣規模與待求參數的數量無關；方法本身比較簡單，易於編程；蒙特卡羅法與產品的可接受區的形狀即是否為凸域無關，這對於將此方法應用到成品率的最優化問題無疑是一優點。由於上述優點，蒙特卡羅法至今在電路統計設計中仍然是被人們普遍應用的、強有力的方法。基於蒙特卡羅方法的成品率演算法的基本原理：首先根據電路中參數的特點對參數分布情況進行假設（一般是具有特定參數的正態分布），利用計算機偽隨機數演算法產生一批服從於假設分布的樣本點，將樣本點值代入電路模擬模型，進行電路模擬，通過比較模擬結果與預定的成品合格指標，對合格樣本點進行統計，那麼合格樣本點數與總樣本點數的比值就是成品率的估計值。雖然蒙特卡羅方法原理比較簡單，但是在實際應用中需要解決以下幾個關鍵問題：2.1.假設分布與實際分布的一致性。由於電路參數的實際分布需要通過大量的測試才能獲得，所以在實際應用中往往採用假設分布代替實際分布，那麼假設分布狀況與實際分布的偏差大小成為成品率估計准確性的關鍵。而且實際應用中往往採用改進演算法，這些演算法大多根據假設的分布情況進行推導，以減少模擬次數。如果假設分布與實際分布之間差別較大，可能使最終成品率估計結果出現錯誤。2.2.模擬次數。目前在一般的基於蒙特卡羅的成品率分析中模擬次數為200次～2000次。由於蒙特卡羅方法的精度與模擬次數的平方成正比，也就是說模擬次數越多，成品率估計越准確。然而，隨著模擬次數的增加，整個成品率分析的時間大大增加。尤其是針對比較復雜的電路，模擬一次時間較長，可能造成一次成品率分析需要幾天的時間，這為後面的成品率改進工作帶來極大的不便。模擬次數問題是影響成品率分析演算法性能的關鍵問題，目前主要從兩個方面解決，一是通過設計抽樣策略，通過對挑選具有參數分布特徵的樣本點進行模擬，以減少模擬次數，如：系統抽樣法、重要抽樣法等。另一種方法通過減少單次模擬時間來提高成品率分析效率，主要是根據電路的模擬模型的特徵，構建快速模型代替原模型進行模擬，如：採用人工神經網路方法、模糊邏輯方法、統計模型等。2.3.模型精確性問題。EDA工具是建立在電路元器件模型的基礎上的，模型的精確性直接影響到模擬結果的精確性，同樣在成品率分析中，如果模型精度較差，則會造成分析結果不準確，甚至是錯誤的結果。由於統計設計方法具有不受電路特徵限制、方法簡單靈活、計算準確等特點，已成為面向高成品率設計EDA技術中的重要組成部分，當前許多國際上著名的大型EDA工具軟體如：AgilentADS、Cadence、Synopsys等都集成了專門的統計學工具包或統計設計工具模塊，以滿足高成品率設計的要求。隨著集成電路技術的發展，設計難度的增大，基於統計設計方法的面向高成品率設計EDA技術將在IC設計中具有更好的用武之地。四發展前景隨著IC研發及製造企業的競爭日趨激烈，成品率問題作為影響企業經濟效益的關鍵因素，已成為IC設計及製造企業提高產品市場競爭力的重要砝碼。目前在許多大型的IC設計及製造企業配有專門的成品率團隊。而且出現了許多以解決成品率問題的集成電路設計服務公司。如PDFSolutions公司就是一家專為晶圓廠和代工廠提供成品率優化解決方案的供應商，而且目前正有意向EDA領域拓展，並推出了一種工具pDfx，它可在數字IC設計過程的物理綜合階段改善設計並提高成品率，預計該軟體的年使用費為15萬美元。EDA工具開發方面更是掀起一股熱潮，自2002年以來幾乎每年都有新的成品率EDA工具發布，如：2003年ChipMD公司推出成品率優化工具軟體DesignMD，可根據加工數據統計和操作條件調整模擬/混合信號器件晶體管的尺寸，使成品率提高30%，性能提高50%。該軟體可運行在Unix和Linux平台下，其一年使用期的定價為5萬美元。而且近年來許多老牌的EDA公司Cadence、Synopsys等也紛紛推出成品率優化工具包，如：Cadence公司推出的EncounterDiagnostics工具，Silvaco公司推出的SPayn等。而且值得一提是一些小型EDA公司單純以DFY(DesignforYield)統計設計工具為產品，取得十分喜人的市場業績，如：ZKOM公司的CrystalYield,ChipMD公司的DesignMD等，由此可見基於統計技術的DFY技術備受業界推崇，而且統計DFY-EDA具有較好的市場前景。面向高成品率設計的EDA工具已成為EDA軟體業一個新的增長點。目前國內在這方面已開展了相當多的研究，如西安電子科技大學在缺陷導致的IC功能成品率問題方面的研究、浙江大學在利用光學校正技術（OPC）改善IC成品率的研究等都取得較好的成果。但是由於我們國內EDA軟體產業發展起步較晚，目前國內具有自主知識產權的商用面向高成品率設計的EDA工具尚不多見。我國集成電路產業正處於高速發展階段，當前進一步開展面向高成品率設計的EDA技術研究以及完善EDA工具軟體的研製對提升我國集成電路技術水平及IC設計製造企業競爭力具有十分重要的意義，而且對我國EDA軟體產業的發展也具有巨大的推動作用。

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晶片內晶元布局對成品率的影響

通常,在晶片內晶元布局設計中總是要想辦法使每片晶片內含有最大的晶元數,從而具有最高的晶元生產率。然而晶元生產輸出產量還會受到很多其它因素的影響,特別是會受到分步重復曝光機的曝光時間和在探針台上的測試的次數的影響。這就意味著這種晶片內晶元的某種布局策略不一定會得到最高的成品率。WaferYield Inc.公司總結了16家集成電路製造企業的生產情況,經研究發明出了一種較好的晶片內晶元布局方法,它能提高晶元成品率從而提高產量輸出。用這種方法可以使晶元成品率提高6%。

WaferYield公司總裁兼CEO的 Ron Sigura說：「我們發現,在一片晶片上用兩種不同的晶元布局方法可以設計得到相同的晶元數目,但分步重復曝光機的產量輸出的差別可以高達18%。」他解釋說,平均而言分步重復曝光或掃描曝光機設備平均7%的產能是用於生產位於晶片邊緣處占晶元總數1%的晶元,而這些晶元的成品率很小。他們公司的WAMA (Wafer Mapping) 曝光場區/晶元區 布局系統能綜合考慮成品率、曝光機和測試設備的生產效率、投資成本和回報等因素,對各項參數能進行整體的優化,最後得到最優的晶元布局結果。「這種平衡式的布局方法可能不會使每片晶片上的晶元數目達到最大化,但是它將使整體的成品率和生產效率達到最大化。」

這一研究方法顯示,大約有一半的公司採用人工布局方法,而另一半的公司則使用內部軟體來布局,使晶片上的晶元數最大化。在少數情況下,還會採用使Reticle內曝光場區總數最小化的排布策略。這種方法的出發點是假設所有Reticle曝光場區用到數目相同的掩摸版。然而,如WaferYield主席兼首席技術官Eitan Cadouri所說,今天,這種方法不再是正確的了,因為有些Reticle的曝光區域只包含CMP層（3到7層掩膜）,而其它Reticle區域則包含了一 套完整的掩膜版（16~30層掩膜）。CMP區所需要的曝光時間要比其他區域所需要的曝光時間少得多。此外,Cadouri還認為不是所有區域的曝光時間都是完全相同的。「在有些情況下要使用Blading技術,而Blading一個Reticle區域要比正常的區域花更長的時間。「我們對分步重復曝光時間的模擬結果顯示,即使晶元數目完全一樣,不同的布局方法其步進曝光所需要工藝時間也會有4~18%的差別。

在分步重復曝光機的曝光方面,他們對晶片邊緣處一些晶元的曝光時間進行了重新評估,發現可以對提高部分生產效率起到一定的作用。例如,如果分步重復曝光機的曝光光場一次能曝光4個晶元的話,在晶片邊緣處進行曝光時,套准過程可能會花費更長的時間,或許其中的一兩個晶元對成品率毫無貢獻,因為只有部分Reticle的圖形在晶片內。

至於測試方面,通常都是用戶先做好晶片內晶元的測量布局,然後生成相應的測試布局圖。而WAMA軟體卻能把測試時的一些限制條件,在產生晶片測試布局圖時就事先考慮進去。

或許這種布局策略最大的優點是不需要改變任何生產工藝。它支持所有晶元製造商所使用的分步重復曝光機和掃描曝光機,並能幫助工程師對設計、製造、封裝和測試各個環節的操作。

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基於形態學和線性規劃方法的成品率增強方法

號上每一點處對應結構元素的最大值;而灰度腐蝕是將結構元素緊貼在信號下方「滑動」，其原點刻畫出的軌跡。他們分別記為：f⊕g,fg。對灰度圖像的膨脹(或腐蝕)操作有兩種效果:如果結構元素的值都為正的，則輸出圖像會比輸人圖像亮(或暗);根據輸人圖像中暗(或亮)細節的灰度值以及它們的形狀相對於結構元素的關系，它們在運算中被消減或被除掉。灰度形學中的開閉運算都可以用來提取特徵或平滑圖像。灰度圖像的開運算可以去掉圖像上與結構函數的形態不相吻合的凸結構，同時保留那些相吻合的凸結構;而閉運算則會填充那些圖像上與結構函數不相吻合的凹結構，同時保留那些相吻合的凹結構。

第五章 關鍵面積方法研究 21

第五章 關鍵面積方法研究

本章首先討論了關鍵面積概念和對成品率研究的意義，然後研究了現有的開路、短路關鍵面積基礎模型，分析了其不足之處並提出了改進的關鍵面積應用模型，在此基礎上設計了關鍵面積提取演算法。最後研究了故障敏感度分析方法，論述了MC方法和關鍵面積方法在故障敏感度分析中的統一性。

5.1 關鍵面積方法概述

集成電路對製造缺陷的敏感程度可用關鍵面積(Critical
Area)來描述，一般認為關鍵面積的定義是：集成電路晶元上出現缺陷時必定導致電路產生故障的特殊區域的面積。利用關鍵面積的概念，某一類製造缺陷在晶元上引起的平均故障數可以表示為：

??Aav?D

積，D是該類缺陷的平均缺陷密度。Aav可以表示為: (3.1) 其中λ是該類製造缺陷在晶元上引起的平均故障數，Aav是該類缺陷的平均關鍵面

(3.2) Aav??A(R)h(R)dRR0R其中A(R)是粒徑為的 缺陷在晶元上的關鍵面積，h(R)是該類缺陷的粒徑分布函RM

數，R0表示版圖最小線寬，RM為最大缺陷粒徑。關鍵面積的提出隱含了一個重要的概念：製造過程中當一個粒徑為R的缺陷出現在晶元上時，該缺陷並不一定導致電路產生故障，能否導致故障取決於其位置是否在構成關鍵面積的特殊區域中。

a.缺陷落在關鍵區域中形成故障 b.缺陷不在關鍵區域中不導致故障

圖3.1導致電路故障的關鍵區域示意圖

關鍵面積決定缺陷是否導致故障的情形如圖3.1所示

22 基於形態學和線性規劃方法的成品率增強方法

5.2關鍵面積基礎模型研究

製造缺陷有很多種，但對電路產生的功能故障主要可分為導體層上的線條開路、短路以及導體層間的短路，其中開路故障主要由導體丟失物缺陷引起，而短路故障主要由導體冗餘物缺陷引起，層間的短路主要有針孔缺陷等引起。根據每一種缺陷產生故障的機理，需要相應的建立各種缺陷的關鍵面積模型。

圖 3.2 Y×X的晶元上一條長L寬W的金屬線

5.2.1 開路關鍵面積基礎模型

考慮如圖3.2所示的簡單版圖模式，一條長為L、寬為W(L>W)的金屬線淀積

Rc=R-W Ac(R)=(R-W)L

2W≤R W<R<2W

圖3.3 長金屬線開路關鍵區域

第五章 關鍵面積方法研究 23

於長為Y(Y?L)、寬為X的絕緣襯底上，考慮丟失物缺陷對該金屬造成開路的影響。丟失物缺陷要引起金屬線條開路必須滿足兩個條件，第一，缺陷圓粒徑必須大於等於線條寬度；第二，缺陷圓的圓心必須落在如圖3.3所示的陰影區域中。當這兩個條件都滿足時，使缺陷圓心必須位於一個長為L、寬為Rc的區域中，並且使金屬線條完全斷開，這種情況下Rc可和Ac(R)可表示為:

Rc?R?WAc(R)?Rc?L(3.3)

?(R?W)L

定義故障區域寬度Rc與晶元寬度W之比為故障核(相當於歸一化故障率)，記為K(R?W)。這樣，Ac(R)可表示為:

Ac(R)?AchipK(R?W)

(3.4)

圖 3.4 長金屬線開路故障核

其中Achip表示晶元面積。長金屬線的故障核如圖3.4所示，故障核可表示為:

?0,??R?WK(R?W)??,

?X

??1,0?R?WW?R?W?XR?W?X(3.5)

24 基於形態學和線性規劃方法的成品率增強方法

圖3.5 長金屬線的開路故障核特性
由故障核可知，當R小於W時，丟失物缺陷是不能導致金屬線開路的，即故障率為0，當R?W?X時，說明缺陷粒徑比晶元寬度還大，則電路故障率達到最大。由(3.4)得到關鍵面積為:

0?R?W?0,(3.6) ?Ac(

R)??L(R?W),W?R?W?X

?X?Y,R?W?X?當多條金屬線的開路情形時，如圖3.6所示的兩條相鄰金屬線條，在缺陷小於

(2W?S)時，關鍵區域等於兩條金屬線關鍵區域之和，但當缺陷粒徑大於(2W?S)時，故障區域之間出現重疊區域，如圖3.8所示，重疊區域長度xov?R?(2W?S)，

則故障區寬度為: (3.7) Rc?

2(R?W)?xov

圖 3.6 具有兩條導電線條的布線單元圖

3. 怎樣製造納米晶元

2002年7月份，曾在幾年前宣布摩爾定律死刑的這一定律的創始人戈登·摩爾接受了記者的采訪。不過，這次他表現得很樂觀，他表示：「晶元上晶體管數量每18個月增加二倍的速度雖然目前呈下降趨勢，但隨著納米技術的發展，未來摩爾定律依然會繼續生效。」看來，摩爾本人也把希望放到了納米技術上。下面就讓我們來看看納米技術怎樣製造納米晶元。

我們知道目前的計算機晶元是用半導體材料做的。20世紀可以說是半導體的世紀，也可以說是微電子的世紀，微電子技術是指在半導體單晶材料（目前主要是硅單晶）薄片上，利用微米和亞微米精細結構技術，研製由成千上萬個晶體管和電子元件構成的微縮電子電路（稱為晶元），並由不同功能的晶元組裝成各種微電子儀器、儀表和計算機。晶元可以看做是集成電路塊。集成電路塊從小規模向大規模發展的歷程，可以看做是一個不斷向微型化發展的過程。20世紀50年代末發展起來的小規模集成電路，集成度（一個晶元包含的元件數）為10個元件；20世紀60年代發展成中規模集成電路，集成度為1000個元件；20世紀70年代又發展了大規模集成電路，集成度達到10萬個元件；20世紀肋年代更發展了特大規模集成電路，集成度超過100萬個元件。1988年，美國國際商用機器公司（1BM）已研製成功存儲容量達64兆的動態隨機存儲器，集成電路的條寬只有0.35微米。目前實驗室研製的新產品為0.25微米，並向0.1微米進軍。到2001年已降到0.1微米，即100納米。這是電子技術史上的第四次重大突破。今天，晶元的集成度已進一步提高到1000萬個元件。集成電路的條寬再縮小，將出現一系列物理效應，從而限制了微電子技術的發展。為了解決這個挑戰，已經提出納米電子學的概念。這一現象說明了：隨著集成電路集成度的提高，晶元中條寬越來越小，因此對製作集成電路的單晶硅材料的質量要求越來越高，哪怕是一粒灰塵也可能毀掉一個甚至幾個晶體管，這也是為什麼摩爾本人幾年前宣判摩爾定律「死刑」的原因。

據有關專家預測，在21世紀，人類將開發出徽處理晶元與活細胞相結合的電腦。這種電腦的核心元件就是納米晶元。晶元是電腦的關鍵器件。生命科學和材料科學的發展，科學家們正在開發生物晶元，包括蛋白質晶元及DNA晶元。

蛋白質晶元，是用蛋白質分子等生物材料，通過特殊的工藝制備成超薄膜組織的積層結構。例如把蛋白質制備成適當濃度的液體，使之在水面展開成單分子層膜，再將其放在石英層上，以同樣方法再制備——層有機薄膜，即可得到80～480納米厚的生物薄膜。這種薄膜由兩種有機物薄膜組成。當一種薄膜受紫外光照射時，電阻上升約40％左右，而用可見光照射時，又恢復原狀。而另一種薄膜則不受可見光影響，但它受到紫外光照射時，電阻便減少6％左右。據介紹，日本三菱電機公司把兩種生物材料組合在一起，製成了可以光控的新型開關器件。這種薄膜為進一步開發生物電子元件奠定了實驗基礎，並創造了良好的條件。

這種蛋白質晶元，體積小、元件密度高，據測每平方厘米，可達1015～1016個，比硅晶元集成電路高上萬倍，表明這種晶元製成的裝置其運行速度要比目前的集成電路快得多。由於這種晶元是由蛋白質分子組成的，在一定程度上具有自我修復能力，即成為一部活體機器，因此可以直接與生物體結合，如與大腦、神經系統有機地連接起來，可以擴展腦的延伸。有人設想，將蛋白質晶元植入大腦，將會出現奇跡。如視覺先天缺陷或後天損傷可以得到修復，使之重現光明等。

雖然目前生產與裝配上述分子元件還處於探索階段，而且天然蛋白質等生物材料不能直接成為分子元件，必須在分子水平上進行加工處理，這有很大難度，但前途是光明的。據介紹，日本已制定了開發生物晶元的10年計劃，政府計劃投入100億日元做各項研究。世界上一些大公司，如日立、夏普等都看好生物晶元的前景，十分重視這項研究工作。

人的大腦約有140億個神經細胞，掌管著思維、感覺及全身的活動。雖然電腦已面世多年；但其精細程度和人腦相比，仍然差一大截。為了使電腦早日具有人腦的功能和效率，科學家近年致力研究開發人工智慧電腦，並已取得不少進展。人工智慧電腦是以生物晶元為基礎的。生物晶元有多種，血紅蛋白集成電路就是新型的生物晶元之一。

美國生物化學家詹姆士，麥克阿瑟，首先構想把生物技術與電子技術結合起來。他根據電腦的二進制工作原理，發現血紅蛋白也具有類似「開」和「關」的雙穩態特性。當改變血紅蛋白攜帶的電荷時，它會出現上述兩種變化，這就有可能利用生物的血紅蛋白構成像硅電子電路那樣的邏輯電路。麥克阿瑟首先利用生物工程的重組DNA技術，製成了血紅蛋白「生物集成電路」，使研製「人造腦袋」取得了突破性進展。此後，生物集成電路的研究便逐步展開。美國科學家在硅晶片上重組活細胞組織獲得成功。它具有硅晶片的強度，又有生物分子活細胞那樣的靈活和智能。德國科學家所研製成的聚賴氨酸立體生物晶片，在1立方毫米晶片上可含100億個數據點，運算速度更達到10皮秒（一千億分之一秒），比現有的電腦快近100萬倍。

DNA晶元又稱基因晶元，DNA是人類的生命遺傳物質脫氧核糖核酸的簡稱。因為DNA分子鏈是以ATGC（A-T、G-C）為配對原則的，它採用一種叫做「在位組合合成化學」和微電子晶元的光刻技術或者用其他方法，將大量特定順序的·DNA片段，有序地固化在玻璃或者矽片上，從而構成儲存有大量生命信息的DNA晶元。DNA晶元，是近年來在高新科技領域出現的具有時代特徵的重大技術創新。

每一個DNA就是一個微處理器。DNA計算速度是超高速的，理論上計算，它的運算速度每小時可達1015次數，是硅晶元運算速度的1000倍。而且，DNA的存儲量是很大的，每克DNA可以儲存上億個光碟的信息。不過，目前的主要難點是解決DNA的數據輸出問題。

DNA晶元有可能將人類的全部約8萬個基因集約化地固定在1平方厘米的晶元上。在與待測樣品的DNA配對後，DNA晶元即可檢測出大量相應的生命信息。例如尋找基因與癌症、傳染病、常見病和遺傳疾病的關系，進一步研究相應葯物。目前已知有6000多種遺傳病與基因相關，還有環境對人體的影響，例如花粉過敏和對環境污染的反應等都與基因有關。已知有200多個與環境影響相關的基因，對這些基因的全面監測，對生態、環境控制及人類健康均有重要意義。

DNA晶元技術既是人類基因組研究的重要應用課題，又是功能基因研究的嶄新手段。例如單核苷酸的多態性，是非常重要的生命現象，科學家認為，人體的多樣性和個性取決於基因的差異，正是這種單核苷酸多態性的表現，如人的體形、長相與500多個基因相關。通過DNA晶元，原則上可以斷定人的特徵，甚至臉形、長相、外貌特點，生長發育差異等。

「晶元巨人」英特爾公司於2000年12月公布，英特爾公司用最新納米技術研製成功30納米晶體管晶元。這一突破將使電腦晶元速度在今後5～10年內提高到2000年的10倍，同時使硅晶元技術向物理極限更近一步。新型晶元的運算速度已達目前運算速度最快晶元的7倍。它能在子彈飛行30厘米的時間內運算2000萬次，或在子彈飛行25毫米的時間內運算200萬次。晶體管門是計算機晶元進行運算的開關，新晶元是以3個原子厚度的晶體管「門」為基礎，比目前計算機使用的180納米晶體管薄很多。要製造這種晶元的障礙是控制它產生的熱量。晶元的運行速度越快，產生的熱量就越多。過多的熱量會使製造計算機晶元所用的材料受到損壞。英特爾公司經過了長期的研究，解決了這一問題。這種原子級晶體管是用新的化學合成物製成的，這種新材料可以使晶元在運行時溫度不會過高。這種晶元的出現將為研製模擬以人的方式，可以和人進行交流的電腦創造條件。英特爾公司說，他們開發出的這種迄今世界上最小最快的晶體管，厚度僅為30納米。這將使英特爾公司可以在未來5～10年內生產出集成有4億個晶體管、運行速度為每秒10億次，工作電壓在1伏以下的新型晶元。而目前市場上出售的速度最快的晶元「奔騰4代」集成了4200萬個晶體管。英特爾公司稱，用這種新處理器製造的產品最早將在2005年以後投放市場。

英特爾公司的一位工程師說：「30納米晶體管的研製成功使我們對硅的物理極限有了新看法。硅也許還可以使用15年，此後會有什麼材料取代硅，那是誰也說不準的事。」他又說：「更小的晶體管意味著更快的速度，而運行速度更快的晶體管是構築高速電腦晶元的核心模塊，電腦晶元則是電腦的『大腦』。」英特爾公司預測，利用30納米晶體管設計出的電腦晶元可以使「萬能翻譯器」成為現實。比如說英語的人到中國旅遊，就可以通過隨身攜帶的翻譯器，將英語實時翻譯成中文，在機場、旅館或商店不會有語言障礙。在安全設施方面，這種晶元可以使警報系統識別人的面孔。此外，將來用幾千元人民幣就可以買一台高速台式電腦，其運算能力可以跟現在價值上千萬元的大型主機媲美。

單位面積上晶體管的個數是電腦晶元集成度的標志，晶體管數量越多，說明集成度越高，而集成度越高，處理速度就越快。30納米晶體管將開始出現在用0.07微米技術產品上，目前英特爾公司使用的是0.18微米技術，而1993年的「奔騰」處理器使用的是0.35微米技術。在晶元上「刻畫」電路，0.07微米技術用的是超紫外線光刻技術，比2001年最先進的深紫外線光刻技術更為先進。如果在紙上畫線，深紫外線光刻使用的是鈍鉛筆，而超紫外線光刻使用的是削尖了的鉛筆。

晶體管越來越小的好處主要有兩方面：一是可以用較低，的成本提高現有產品性能；二是工程師可以設計原來不可能的新產品。這兩個好處正是推動半導體技術發展的動力，因為企業提高了利潤，就有可能在研發上投入更多。看來，納米技術的確可以延長摩爾定律的壽命，這也正是摩爾本人和眾多技術人員把目光放到納米技術之上的原因所在。

4. 納米晶元的研發現在到了什麼地步

在2002年7月份，曾在幾年前宣布摩爾定律死刑的這一定律的創始人戈登·摩爾接受了記者的采訪。不同的是，這次他表現得很樂觀，他表示：「晶元上晶體管數量每18個月增加二倍的速度雖然目前呈下降趨勢，但隨著納米技術的發展，未來摩爾定律依然會繼續生效。」

看來，摩爾本人也把希望寄託在了納米技術上。下面就讓我們來看看納米技術怎樣製造納米晶元。

20世紀可以說是半導體的世紀，也可以說是微電子的世紀，微電子技術是指在半導體單晶材料(目前主要是硅單晶)薄片上，利用微米和亞微米精細結構技術，研製由成千上萬個晶體管和電子元件構成的微縮電子電路(稱為晶元)，並由不同功能的晶元組裝成各種微電子儀器、儀表和計算機。晶元也可以看做是集成電路塊。

集成電路塊由小規模向大規模發展的歷程，可以看做是一個不斷向微型化發展的過程。20世紀50年代末發展起來的小規模集成電路，它的集成度(一個晶元包含的元件數)為10個元件；20世紀60年代發展成中規模集成電路，集成度為1000個元件；20世紀70年代又發展了大規模集成電路，集成度達到10萬個元件；20世紀肋年代更發展了特大規模集成電路，集成度超過100萬個元件。就在1988年，美國國際商用機器公司(1BM)已研製成功存儲容量達64兆的動態隨機存儲器，集成電路的條寬只有0 .35微米。

目前實驗室研製的新產品為0?25微米，並向0?1微米進軍。到2001年已降到0?1微米，即100納米。這將成為電子技術史上的第四次重大突破。今天，晶元的集成度已進一步提高到1000萬個元件。如果晶元的技術再往上攀一層，集成電路的條寬再縮小，將會出現一系列物理效應，從而限制了微電子技術的發展。

科學家為了沖破這個阻礙，為了解決這個困難，已經提出納米電子學的概念。這一現象說明了：隨著集成電路集成度的提高，晶元中條寬越來越小，因此對製作集成電路的單晶硅材料的質量要求越來越高，哪怕是一粒灰塵也可能毀掉一個甚至幾個晶體管，這也是為什麼摩爾本人幾年前宣判摩爾定律「死刑」的原因。

據有關專家預測，在21世紀，人類將開發出微處理晶元與活細胞相結合的電腦。這種電腦的核心元件就是納米晶元。晶元是電腦的關鍵器件。同時也是生命科學和材料科學的發展核心內容，科學家們正在開發生物晶元，包括蛋白質晶元及DNA晶元。

所謂的蛋白質晶元，就是用蛋白質分子等生物材料，通過特殊的工藝制備成超薄膜組織的積層結構。例如把蛋白質制備成適當濃度的液體，使之在水面展開成單分子層膜，再將其放在石英層上，以同樣方法再制備一層有機薄膜，即可得到80～480納米厚的生物薄膜。這種薄膜由兩種有機物薄膜組成。當一種薄膜受紫外光照射時，電阻上升約40％左右，而用可見光照射時，又恢復原狀。而另一種薄膜則不受可見光影響，但它受到紫外光照射時，電阻便減少6％左右。

據了解，日本三菱電機公司把兩種生物材料組合在一起，製成了可以光控的新型開關器件。並且這種器件深受人們的喜愛。這種薄膜為進一步開發生物電子元件奠定了實驗基礎，並為以後的發展創造了良好的條件。

這種蛋白質晶元，體積小、元件密度高，據測每平方厘米，可達1015～1016個，比硅晶元集成電路高上萬倍，表明這種晶元製成的裝置其運行速度要比目前的集成電路快得多。

由於這種晶元是由蛋白質分子組成的，在一定程度上具有自我修復能力，即成為一部活體機器，因此可以直接與生物體結合，如與大腦、神經系統有機地連接起來，可以擴展腦的延伸。

有人設想，將蛋白質晶元植入大腦，將會出現奇跡。那麼如果視覺先天缺陷或後天損傷是否可以得到修復，使之重現光明呢？

雖然目前生產與裝配上述分子元件還處於探索階段，而且天然蛋白質等生物材料不能直接成為分子元件，必須在分子水平上進行加工處理，但這種生物晶元的前途是光明的，它將會給人類帶來一份厚重的禮物。世界上一些大公司，如日立、夏普等都看好生物晶元的前景，十分重視這項研究工作。

人的大腦約有140億個神經細胞，掌管支配著思維、感覺及全身的活動。雖然電腦已面世多年；但其精細程度和人腦相比，仍然差一大截。

為了使電腦早日具有人腦的功能和效率，科學家近年致力研究開發人工智慧電腦，並已取得不少進展。人工智慧電腦是以生物晶元為基礎的。生物晶元有多種，血紅蛋白集成電路就是新型的生物晶元之一。

美國生物化學家詹姆士·麥克阿瑟，首先構想把生物技術與電子技術結合起來。他根據電腦的二進制工作原理，發現血紅蛋白也具有類似「開」和「關」的雙穩態特性。比如當改變血紅蛋白攜帶的電荷時，它會出現上述兩種變化，這就有可能利用生物的血紅蛋白構成像硅電子電路那樣的邏輯電路。麥克阿瑟利用生物工程的重組DNA技術，製成了血紅蛋白「生物集成電路」，使研製「人造腦袋」取得了突破性進展。從這次事件以後，生物集成電路的研究便逐步展開。

美國科學家在硅晶片上重組活細胞組織獲得成功。它具有硅晶片的強度，又有生物分子活細胞那樣的靈活和智能。德國科學家所研製成的聚賴氨酸立體生物晶片，在1立方毫米晶片上可含100億個數據點，運算速度更達到10皮秒(一千億分之一秒)，比現有的電腦都要快近100萬倍。

DNA晶元又稱基因晶元，DNA是人類的生命遺傳物質脫氧核糖核酸的簡稱。因為DNA分子鏈是以ATGC(A-T、G-C)為配對原則的，它採用的是叫做「在位組合合成化學」和微電子晶元的光刻技術或者用其他方法，將大量特定順序的·DNA片段，有序地固化在玻璃或者矽片上，從而構成儲存有大量生命信息的DNA晶元。

DNA晶元，是近年來在高新科技領域出現的具有時代特徵的重大技術創新，它孕育著一個極為廣闊的前景。

每一個DNA就是一個微處理器。DNA的存儲量是很大的，每克DNA可以儲存上億個光碟的信息。並且DNA計算速度是超高速的，理論上計算，它的運算速度每小時可達1015次數，是硅晶元運算速度的1000倍。不過，目前的主要難點是解決DNA的數據輸出問題。

DNA晶元有可能將人類的全部約8萬個基因集約化地固定在1平方厘米的晶元上。在與待測樣品的DNA配對後，DNA晶元即可檢測出大量相應的生命信息。例如尋找基因與癌症、常見病、傳染病和遺傳疾病的關系，進一步研究相應葯物。

目前已知有6000多種遺傳病與基因相關，還有些是環境對人體的影響，例如花粉過敏和對環境污染的反應等都與基因有關。據了解，到目前為止，已有200多個與環境影響相關的基因，這些基因的全面監測，對生態、環境控制及人類健康均有重要意義。

DNA晶元技術既是人類基因組研究的重要應用課題，又是功能基因研究的嶄新手段。例如單核苷酸的多態性，是一個非常重要的生命現象，科學家認為，人體的多樣性和個性取決於基因的差異，正是這種單核苷酸多態性的表現，如人的體形、長相與500多個基因相關。通過DNA晶元，原則上可以斷定人的特徵，甚至臉形、長相、外貌特點，生長發育差異等。

「晶元巨人」英特爾公司於2000年12月公布，英特爾公司用最新納米技術研製成功30納米晶體管晶元。新型晶元的運算速度已達到目前運算速度最快晶元的7倍。它能在子彈飛行30厘米的時間內運算2000萬次，或在子彈飛行25毫米的時間內運算200萬次。

晶體管門是計算機晶元進行運算的開關，新晶元是以3個原子厚度的晶體管「門」為基礎，比目前計算機使用的180納米晶體管薄很多。要製造這種晶元的障礙就要控制它產生的熱量。因為晶元的運行速度越快，產生的熱量就越多。過多的熱量會使製造計算機晶元所用的材料受到損壞。英特爾公司經過了長期的研究，解決了這一問題。這種原子級晶體管是用新的化學合成物製成的，這種新材料可以使晶元在運行時溫度不會過高。這種晶元的出現將為研製模擬以人的方式，這就可以為和人進行交流的電腦創造也優越的條件。英特爾公司說，他們開發出的這種迄今世界上最小最快的晶體管，厚度僅為30納米。英特爾公司稱，用這種新處理器製造的產品投放到市場，這就將為晶元行業的發展打開了另一道黃金之門。

英特爾公司的一位工程師說：「30納米晶體管的研製成功使我們對硅的物理極限有了新看法。硅也許還可以使用15年，此後會有什麼材料取代硅，這將是難以預測的事情。」他又說：「更小的晶體管意味著更快的速度，而運行速度更快的晶體管是構築高速電腦晶元的核心模塊，電腦晶元則是電腦的『大腦』。」英特爾公司預測，利用30納米晶體管設計出的電腦晶元可以使「萬能翻譯器」成為現實。比如說英語的人到中國旅遊，通過隨身攜帶的翻譯器，可以將英語實時翻譯成中文，在機場、旅館或商店不會有語言障礙。

在安全設施方面，這種晶元可以使警報系統識別人的面孔。此外，將來用幾千元人民幣就可以買一台高速台式電腦，其運算能力可以跟現在價值上千萬元的大型主機媲美，慢慢地將會滲透到我們的生活中。

單位面積上晶體管的個數是電腦晶元集成度的標志，晶體管數量越多，說明集成度越高，隨之處理速度就越快。30納米晶體管將開始出現在用0?07微米技術產品上，目前英特爾公司使用的是0?18微米技術，而1993年的「奔騰」處理器使用的是0?35微米技術。在晶元上「刻畫」電路，0?07微米技術用的是超紫外線光刻技術，這將比2001年最先進的深紫外線光刻技術更為先進。如果在紙上畫線，深紫外線光刻使用的是鈍鉛筆，而超紫外線光刻使用的是削尖了的鉛筆。

晶體管越來越小的好處主要有兩方面：一是可以用較低的成本提高現有產品性能；二是工程師可以設計原來不可能的新產品。

這兩個好處正是推動半導體技術發展前進的動力，因為企業提高了利潤，就有可能在研發上投入更多。

看來，納米技術的確可以延長摩爾定律的壽命，這也正是摩爾本人和眾多技術人員把目光放到納米技術之上的原因所在。希望在不久的將來，這一高技術將在人間問世。

5. 單晶銅的行業前景

集成電路時信息產品的發展基礎，信息產品是集成電路的應用和發展的動力。伴隨著集成電路製造業和封裝業的興起，必然將帶動相關產業，特別是上游基礎產業的蓬勃發展。作為半導體封裝的四大基礎材料之一的鍵合金絲，多年來雖然是晶元與框架之間的內引線，是集成電路封裝的專用材料，但是隨著微電子工業的蓬勃發展，集成電路電子封裝業正快速的向體積小，高性能，高密集，多晶元方向推進，從而對集成電路封裝引線材料的要求特細（&cent;0.016mm），而超細的鍵合金絲在鍵合工藝中已不能勝任窄間距、長距離鍵合技術指標的要求。在超細間距球形鍵合工藝中，由於封裝引腳數的增多，引腳間距的減小，超細的鍵合金絲在鍵合過程中常常造成鍵合引線的擺動、鍵合斷裂和踏絲現象；對器件包封密度的強度也越來越差；成弧能力的穩定性也隨之下降，從而加大了操作難度。另外，近幾年來，黃金市值一路飈升，十年時間黃金價格增長了200%多，給使用鍵合金絲的廠家，增加了沉重的原材料成本，同事也加大了生產及流動成本，生產廠商的毛利潤由20%降到了6%，從而導致了資金周轉緩慢，制約了整個行業的技術提升及規模發展。由此表明，傳統的鍵合金絲根據自身的特點已經達到了其能力極限，再也不能滿足細線徑、高強度、低弧度、長弧形、並保持良好導電性的要求。因此，隨著半導體集成電路和分立器件產業的發展，鍵合金絲無論從質量上、數量上和成本上都不能滿足國內市場的發展要求。特別是低弧度超細金絲，大部份主要依賴於進口，占總進口量的45%以上。所以國家在新的五年計劃期間，提出把提高新型電子器件創新技術和工藝研發水平納入國家專項實施重點規劃項目來抓，大力開發高科技、高尖端、節能降耗、綠色環保型半導體集成電路封裝新材料。
隨著電子信息時代的飛速發展，其應用基礎與核心的大規模集成電路、超大集成電路和甚大規模集成電路的特徵間距尺寸已走過了0.18&micro;m、0.13&micro;m、0.10&micro;m 的路程，直至當今的0.07&micro;m生產水平。其集成度也達到數千萬只晶體管至數億只晶體管，布線層數由幾層發展至10層，布線總長度可高達1.4Km。這樣一來，硅晶元上原由鋁布線實現多層互連，由於鋁的高電阻率制約，顯然難以得到發揮。所以在晶元特徵間距尺寸達到0.18&micro;m或更小時，根據研究我們採用了電阻率低、電氣性能和機械性能俱佳，以及價格低廉的單晶銅絲進行了多次的鍵合試驗，結果解決了多層布線多年要解決的難題。同樣情況，由於晶元輸入已高達數千輸入引腳的大量增加，使原來的金、鋁鍵合絲的數量及長度也大大增加，致使引線電感、電阻很高，從而也難以適應高頻高速性能的要求，在這種情況下，我們同樣採取了性價比都優於金絲的單晶銅（ф0.018mm）進行了引線鍵合，值得可賀的是鍵合後結果取得了預想不到的成功。從此改變了傳統鍵合金絲的市場壟斷，實現了單晶銅絲鍵合引線在中國集成電路微電子封裝產業系統中的應用未來發展前景十分廣闊。同時也填補了中國在這一領域的空白，節省貨幣金屬黃金消耗，增加了中國黃金戰略儲備具有一定重大的意義。
美、日、歐等發達國家，經過對單晶銅布線及其引線鍵合的多年研發工藝，技術已日漸成熟，近幾年少數高校及科研院所（如哈工大）和該公司一樣未雨綢繆，開展了對單晶銅引線可靠性的探索和研究，並取得了可喜的成果。
近幾年來，根據國內外集成電路封裝業大踏步的快速發展，該公司緊跟這一發展趨勢，在全國率先研發生產出單晶銅鍵合絲，其直徑規格最小為ф0.016mm，可達到或超過傳統鍵合金絲引線ф0.025mm和緝拿和硅鋁絲ф0.040mm質量水平。為促進技術成果盡快向產業化轉移，促進生產力的發展，為此，我們一直期待著能早日為集成電路封裝業高尖端技術的應用做出應有的貢獻。
特別令我們高興的是，這種期待與渴望，在「2007年中國半導體封裝測試技術與市場研討會」上，我們公司的單晶銅鍵合引線新產品被行業協會的專家「發現」，並立即得到大會主席及封裝分會理事長畢克允教授的充分肯定和支持。從此我們將在分會的領導下，將這一新興的單晶銅鍵合絲新產品盡早做強做大，走在全國的前列並瞄準國際市場，以滿足即將到來的單晶銅鍵合引線的大量需求。
為此，我們起草了「高技術、高附加值、國家重點推廣項目——IC封裝單晶銅鍵合引線項目分析書」，幫助相關投資者對該項目進行實地市場了解、分析，並給予投資者一定的風險解析。

6. 求助哪裡能學DIY

同行啊，，兄弟
這是我的心得，，，你看看，對你有好處

面積20至30平方米，有主題和特色，地段方便熱鬧，裝修時尚明快，月收入3000元到上萬元不等……隨著現代女性對個性化飾品不斷增長的市場需要，DIY（自己動手）飾品店近年來在杭州發展很快，不論是在繁華的武林路女裝街，還是在學生消費相對集中的文教區，甚至在小店扎堆經營的夜市旁邊，總能見到它的影子，成為一種時尚投資形式。</P>
<P> 一位經營DIY飾品店三年多的店主向記者介紹，當初開店的思路來源於上海商場里的一些小店；在市中心裝潢考究的大商廈內，除了品牌連鎖專賣店，更多的是各種風情小店，客人可以一邊親手做自己喜歡的飾品小件，一邊喝茶休閑，店主的賺頭很不錯。她說，她是學設計的，又不願意每天「朝八晚五」，就開了這家DIY飾品店。現在生意雖然沒剛興起時那麼好，不過一件飾品的毛利潤還是可以平均維持在80%到200%不等，一個月有七八千元，除去水電費、進貨的路費、房租（1000元）等雜七雜八的費用，每個月可凈賺5000元左右。</P>
<P>投資5萬元便能進門檻</P>
<P> 經營一間DIY飾品店的門檻並不高，一般來講，投資5萬～8萬元左右即可開一家像樣的DIY飾品店。競爭又遠沒有時尚服飾那麼激烈，因而吸引了越來越多的投資者。不過，因為飾品的產品細化很厲害，加上顏色豐富，在產品的成本投資上風險比較大，一不小心就會造成大量的庫存積壓，所以要賺取較可觀的利潤還是要下點功夫。</P>
<P> 據業內人士介紹，現在的年輕人追求的就是個性，喜歡與眾不同，買東西也希望獨一無二。既然強調是DIY，店主就需要在原料的花色質地上下功夫。現在杭州市場上的飾品店，進貨大多是義烏小商品市場或者是上海、金華，遠點的也有去貴州西藏等少數民族比較集中的地方，雖然後者需要的金錢和精力比較多，但是因為原料比較特別，回報率也相應高出很多，以一種串項鏈時經常用到的西藏「藍寶石」珠子為例，進價1元6顆，拿到杭州市場就能賣6到8元一顆。考慮到路費問題，業內人士建議一年去兩三次集中采購，不過這需要店主有一定的審美眼光和對市場的洞察力。保險點的做法是去旅遊的時候，多到當地的市場去轉轉，遇到合心意的順便買入。如果有朋友親戚在當地就更好了，可以保持溝通，缺貨的時候以郵寄的方式來補充原料。如果你恰巧有家裡人或者親戚好友在國外就更好了，因為，越是特別的東西越好賣。</P>
<P>做好四件事就有高回報</P>
<P> ▲店址的選擇。視經營者自己的投資能力來決定。地段越好生意肯定會越好，但這樣的投資風險較大。通常情況下，可選擇有服裝銷售氛圍的商業街、高校比較集中的區域為主，位置肯定不能太偏僻，必須是目標消費人群———年輕女性經常先顧的地區。</P>
<P> ▲DIY飾品店的形象很重要。它不是可以隨意討價還價的雜貨店，必須裝修出一定的品位和格調，且氛圍必須符合女性顧客的喜好，讓顧客覺得物有所值。柔和的燈光，明快的音樂，清爽的玻璃桌，藤製的椅子，時尚的雜志，都可以大大刺激顧客的購買欲。</P>
<P> ▲要有投資風險意識。不要一開始就投入大量資金進貨，飾品市場向來都是瞬息萬變的，要隨時注意顧客口味的變化。常和幾個老客聊聊，你會發掘到意想不到的商機。小店鋪也會有大收入，要看資本有機構成，要看利潤率，不是單看規模。</P>
<P> ▲注重服務的細節。顧客進門，遞上一杯開水；在炎炎夏日，將開店時間在晚上適時延長；舉辦小型手制飾品沙龍，採取時間任選、不計課時的靈活教學方式，以完成作品來收取費用；派送VIP卡等等都能為你贏得回頭客。

7. 晶元短缺漲價潮蔓延，這種現象何時才能終結

主要是存在下面這些問題，才導致了這種現象，如果能解決這些問題，那麼這種現象也就沒了。

1、獨家-只有幾個，但百家求。

世界上能製造台灣積體電路製造、三星、先進工藝路線的企業很少，需求來了，做不到

現在，台灣積體電路製造等也著手擴大生產能力，滿足更多顧客的需求(必須進行高利潤、高增長的買賣)。 但是，“遠水不能解渴”，從晶元代工廠到建廠出貨，整個周期很長，一段時間內，5nm的產能缺口依然巨大。

8、利潤-據說缺少汽車芯是最坑的

俗話說，沒人做費力不討好的事，汽車MCU的工藝雖然不是手機工藝等先進的東西，但對容錯率、苛刻的環境的要求是人命的水平，遠高於手機，但？ 利潤比手機低很多，所以我認為選擇生產手機晶元還是汽車晶元來代替工廠更劃算。 在晶體原原料不足的情況下，8英寸12英寸說做哪個晶元更有性價比，這就消除了他的長度，生產能力得到了調整，只是等待，昂貴的部分。 但是，車多少錢？ 手機多少錢？ 消費者對價格不敏感。 車漲價後銷量不好，買小費的錢是什麼？

9、不讓牌局china出牌桌

就像俄羅斯和中國的飛機航母一樣，這些軍工可以不依靠世界產業鏈，但晶元一定是世界產業鏈的集群式發展。 現在很多國家跟著美國，排擠中國，把工廠轉移到本國，或者在東南亞建廠，限制了我們的品牌桌，無視了對中國製造業和生產能力的魔法效應，一定賠了3000人，殺了1000人。 來中國發展，可以大大緩解世界晶元的缺芯狀態。 當然，如果你擔心中國晶元的崛起會逆轉世界，那麼時間會很長，遲早會趕上的。

8. 集成電路晶元有哪些 造"中國芯"有多難

集成電路晶元有哪些 造"中國芯"有多難?製造一顆晶元就需要5000道工序
近日，越來越多的人關注中國自主研發的晶元進展。若想煉成一顆中國「芯」，需要怎樣的步驟？
集成電路正在扮演科技多元化應用的智能核心。在中國台灣半導體產業協會理事長、鈺創科技董事長盧超群認為，實時視頻流、VR/AR、無人機、3D列印、智能汽車、智能家居，在這些應用革命的背後，是功能更加強大、體積更小、功耗更低的集成電路。
全球生物識別晶元領先龍頭企業是科技；國內存儲晶元的龍頭是；我國嵌入式處理器晶元領先龍頭企業是；我國半導體分立器件龍頭是科技。
其中，最典型的是ADC晶元，中國目前還無法生產出可替代產品。ADC晶元是模數轉換晶元，負責將天線接收的連續的模擬信號轉換為通話或上網的數字信號。目前ADC主要依賴亞德諾、德州儀器等公司供應。
有說法認為，集成電路是比航天還要高的高科技
半導體晶元進口花費
富瀚微：國內安防晶元供應商，涉及人工智慧演算法，成為海康威視的合格穩定的供應商。
以運營商業務為例，通信基站設備是其最主要的產品之一，而在一台通信基站中就有上百顆晶元負責實現不同功能。「簡單來說，基站發射並回收信號，收回信號後首先要有晶元濾波，穩定信號;然後還有晶元將這種特別小的信號放大;再有晶元進行解析、處理;然後是晶元負責傳輸、分發。基站核心跟電腦類似，可以實現各種功能，但它可以支持多個手機，因而速度更快，晶元更復雜。」上述人士表示。
2017年中國集成電路進口量高達3770億塊，同比增長10.1%;進口額為2601億美元(約合17561億元)，同比增長14.6%。2017年中國貨物進口額為12.46萬億元，也就是說集成電路進口額佔中國總進口額的14.1%，而同期中國的原油進口總額僅約為1500億美元。中國在半導體晶元進口上的花費已經接近原油的兩倍。
有上百顆晶元
材料有塑料和陶瓷兩種。塑料QFJ多數情況稱為PLCC(見PLCC)，用於微機、門陳列、DRAM、ASSP、OTP等電路。引腳數從18至84。陶瓷QFJ也稱為CLCC、JLCC(見CLCC)。帶窗口的封裝用於紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM的微機晶元電路。引腳數從32至84。46、QFN(quadflatnon-leadedpackage)
製造一顆晶元
調查
晶元，是指內含集成電路的矽片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。晶元組，是一系列相互關聯的晶元組合。它們相互依賴，組合在一起能發揮更多作用，比如，計算機里的中央處理器(CPU)及手機中的射頻、基帶和通信基站里的模數轉換器(ADC)等，就是由多個晶元組合在一起的更大的集成電路。而集成電路是非常精密的儀器，其單位為納米。一納米為十萬分之一毫米。這就對設計、製造工藝都有非常嚴格、高標準的要求。
根據前瞻研究院的報告顯示，目前，全球晶元仍主要以美、日、歐企業產品為主，高端市場幾乎被這三大主力地區壟斷。在高端晶元領域，由於國內廠商尚未形成規模效應與集群效應，所以其生產仍以「代工」模式為主。
中國集成電路A股市場上市企業據中商產業研究院大資料庫數據顯示，中國A股市場共有23家集成電路上市企業，2017年前三季度中國集成電路行業主營業務收入達到642.65億元，凈利潤為20.29億元。有5家企業主營業務收入超過40億元，其中，科技位居榜首，2017年前三季度主營業務收入為168.60億元，凈利潤達到1.65億元；達排名第二，2017年前三季度主營業務收入為162.53億元，凈利潤虧損5.07億元；實業排名第三，主營業務收入為83.04億元，凈利潤達到2.97億元；排名第四的是科技，2017年前三季度主營業務收入為53.24億元，凈利潤為3.88億元；排名第五的是微電，前三季度主營業務收入為48.52億元，凈利潤為1.25億元。1.江蘇科技股份有限公司江蘇科技股份有限公司是一家主要從事研製、開發、生產銷售半導體,電子原件,專用電子電氣裝置,銷售本企業自產機電產品及成套設備的公司。公司是中國半導體封裝生產基地,國內著名的三極體製造商,集成電路封裝測試龍頭企業,國家重點高新技術企業。數據顯示，2012-2016年科技在波動中增長，年均復合增長率達44%，增長迅速。2017年前三季度科技主營業務為168.60億元，同比增長26.9%，凈利潤為1.65億元，同比增長176.6%。
晶元有幾十種大門類
追訪
上千種小門類
從軟體方面來說，EDA模擬軟體是另一個典型。利用該軟體，電子設計師才可以在電腦上設計晶元系統，大量工作可以利用計算機完成，並可以實現多個產品的結合試驗等。如果沒有EDA模擬軟體，則需要人工進行設計、試驗，耗費的人力、時間等成本不計其數。目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有十幾種，基本都來自於美國。
幾乎被美日歐壟斷
現狀
也許不是人人都了解集成電路，但許多人聽說過摩爾定律。摩爾定律是指，當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。在半個世紀前，由英特爾創始人之一的摩爾提出的這一推測，已經延續了50多年。
集成電路布圖設計是指集成電路中有一個是有源元件的兩個以上和部分或者全部互連線路的三維配置，或者為製造集成電路而准備的三維配置。
海關總署公開信息顯示，集成電路進口額從2015年起已連續三年超過原油，且二者進口差額每年都在950億美元以上。其中，2017年中國集成電路進口量高達3770億塊，同比增長10.1%;進口額為2601億美元(約合17561億元)，同比增長14.6%。2017年中國貨物進口額為12.46萬億元，也就是說集成電路進口額佔中國總進口額的14.1%，而同期中國的原油進口總額僅約為1500億美元。中國在半導體晶元進口上的花費已經接近原油的兩倍。
集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然後封裝在一個管殼內，成為具有所需電路功能的微型結構；其中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它的英文（integratedcircuit）用字母「IC」表示。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術，主要體現在加工設備，加工工藝，封裝測試，批量生產及設計創新的能力上。
焦點
需要5000道工序
晶元的種類很多，芯研究首席分析師顧對北京青年報記者表示：「僅從產品種類來說，晶元的種類就有幾十種大門類，上千種小門類;如果涉及設備流程的話就更多了。美國是整體式、全方位處於領先地位，而我們只是在某些領域裡面有所突破，並且這些領域也並非核心、高端的領域，比如中國在存儲器、CPU、FPG及高端的模擬晶元、功率晶元等領域，幾乎是沒有的。如果中國發力研發，在某些小的門類中可能會有所突破。」
首先，在這里可以將紅色的部分比擬成高樓中的一樓大廳。一樓大廳，是一棟房子的門戶，出入都由這里，在掌握交通下通常會有較多的機能性。因此，和其他樓層相比，在興建時會比較復雜，需要較多的步驟。在IC電路中，這個大廳就是邏輯閘層，它是整顆IC中最重要的部分，藉由將多種邏輯閘組合在一起，完成功能齊全的IC晶元。
一位晶元製造領域的專家向北青報記者介紹，一顆晶元的製造工藝非常復雜，一條生產線大約涉及50多個行業、2000-5000道工序。就拿代工廠來說，需要先將「砂子」提純成硅，再切成晶元，然後加工晶元。晶元加工廠包含前後兩道工藝，前道工藝分幾大模塊——光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入;後道工藝主要是封裝——互聯、打線、密封。其中，光刻是製造和設計的紐帶。

科技：公司持續高研發投入在保證現有產品技術迭代維持較高毛利率的同時，也將加速公司在研探針台產品推出並實現進口替代，進一步完善公司產品結構。此外，公司股東國家集成電路產業基金具備強大產業資源，在豐富公司客戶資源、提升公司產業整合能力方面或將發揮重要作用。
其中許多工藝都在獨立的工廠進行，而使用的設備也需要專門的設備廠製造;使用的材料包括幾百種特種氣體、液體、靶材，都需要專門的化工工業。另外，集成電路的生產都是在超凈間進行的，因此還需要排風和空氣凈化等系統。
摩爾定律揭示了集成電路領域的發展速度。在這樣的高速創新發展中，集成電路的產品持續降低成本、提升性能、增加功能。也是在這樣的高速發展中，各國集成電路技術的差距越拉越大。有業內人士表示，中國若想在主要集成電路領域追趕上頂級公司，需要的不止時間，而是整個系統性提升。
有說法認為，集成電路是比航天還要高的高科技。該業內人士表示，這種說法也不無道理，「航天的可靠性估計也就4個9、5個9的樣子(X個9表示在軟體系統一年時間的使用過程中，系統可以正常使用時間與總時間之比)。現在硅晶圓材料的純度就要6個9以上。」
從2004年開始，集團開始穩定盈利，8寸生產線實現了自主經營。時至今日，業務逐步發展為晶元製造、集成電路集成和應用服務、電子元件貿易等，其生產線的工藝技術從0.35微米，演進到了28納米，申請的發明專利達到1萬項。